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Die Tiefsee

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Dieser Text lief über ein Vierteljahr vom Tag des Meeres am 8. Juni bis in den Oktober 2021 als 12teilige Serie bei facebook. Wir haben ihn hier zu einem Text zusammengestellt.

Tag des Meeres – neue Serie zur Tiefsee

Über zwei Drittel des Planeten sind von Wasser bedeckt. Das Wasser ist das zentrale Element des Lebens – die Meere sind für uns unverzichtbar. Und dennoch wissen wir so wenig.
Der Mensch lebt auf dem Land und übersieht das Meer – ein fataler Irrtum, zu Lasten der kommenden Generationen. Alles Leben kommt aus dem Meer.
Wir schützen das Meer. Die Meere.
Wir schauen tiefer: ab morgen, jeweils mittwochs, stellen wir in den kommenden Wochen die Tiefsee vor. Jenen unglaublich riesigen Bereich unseres Planeten, aus dem einst das Leben kam – und von dem wir weniger wissen als von der Rückseite des Mondes.

Wir Menschen sind fasziniert vom Weltall, von der Suche nach bewohnbaren Planeten, von der aufregenden Technik, von Raketen, Raumflugzeugen und Mars-Rovern. Einer dieser Weltallbesuche bescherte uns eine der atemberaubendsten Aufnahmen unseres einzigartigen Planeten Erde als „blaue Kugel“. Das vielleicht symbolträchtigste Foto „The Earthrise“, aufgenommen am 24.12.1968 von Bill Anders, NASA Astronaut, aus der Apollo-8-Kapsel heraus.

Es war das erste Mal, dass der Mensch seinen Heimatplaneten als Ganzes aus der Distanz sah. Den wunderschönen, aber auch verletzlichen Himmelskörper, den es zu schützen gilt.

Solche Bilder sind in der Tiefsee nicht möglich. Dennoch müssen wir versuchen, einen Blick dafür zu bekommen, was unter der Meeresoberfläche liegt.

Die Tiefsee ist für uns Menschen bis heute die am wenigsten bekannte Region der Erde. Ganze vier Personen haben es bisher geschafft, zur tiefsten Stelle zu tauchen, dem Challengertief im westpazifischen Marianengraben, etwa 11 Kilometer tief. Selbst auf dem Mond waren mehr, nämlich 12. Die Rückseite des Mondes ist, obwohl sie von der Erde nicht zu sehen ist, besser erforscht ist als die Tiefen der Ozeane auf unserem eigenen Planeten.

Der Ozean ist im Durchschnitt 4.000 Meter tief. Uns bleibt vieles, insbesondere das, was sich in größeren Tiefen abspielt, verborgen – es ist dunkel, und der Wasserdruck ist immens – keine menschenfreundliche Umgebung.

Doch auch wenn die Tiefsee uns noch so fremd, beängstigend und geheimnisvoll erscheinen mag, ist ihr Einfluss unser aller Leben auf der Erde betreffend enorm.

Daher starten wir mit einer mehrteiligen Reihe zum Thema “Tiefsee” und stellen Euch einige der Bewohner vor und berichten von (menschgemachten) Schattenseiten:

Forschungsschiffe

Die „Sonne“ ist das Schwesterschiff der „Polarstern“, die durch die legendäre Expedition im Packeis des Arktis 2019/2020 der breiten Öffentlichkeit bekannt wurde. Forschungsschiffe wie diese sind die wichtigsten Plattformen für den Einsatz der Meerestechnik, also quasi Ausgangsbasis und Forschungszentrale. Sie variieren in Größe und Ausrüstung und sind dadurch für verschiedenste Einsatzgebiete bereit.
Es befinden sich gut ausgestattete Labore an Bord, zum weiteren Equipment gehören Kräne, Winden, je nach Einsatz bemannte oder unbemannte Tauchboote. Wie aus einem Science-Fiction-Abenteuer klingen dann noch Gerätschaften wie Glider, Crawler, Floats, Multicorer, Lander und Roboter.
Die Fragen, die die heutige Tiefseeforschung mittels modernster Technik zu beantworten versucht, sind mannigfaltig. Es geht um Grundlagen, wie die Geologie des Lebensraumes Tiefsee. Welche Organismen leben dort? Wie hält das Leben den extremen Bedingungen, die dort herrschen, stand und welchen Wert und Einfluss hat die Tiefsee auf das Leben auf unserem Planeten? Welche Rohstoffe birgt die Tiefsee und wie lassen diese sich nachhaltig und gewinnbringend abbauen? Gibt es in der Tiefsee medizinische Wirkstoffe?

Und letztlich am wichtigsten, wie schützen wir die Tiefsee?

Kartierung

Mit modernsten Techniken, z.B. spezieller Sonar-Technik, ist man heute in der Lage, die Tiefsee als 3D-Modell zu visualisieren. Auf dem Bild rechts liegt der Seeberg Pao Pao im Pazifik, dessen steil aufragende Spitze aus rund 4500 Metern Tiefe bis 300 Meter unter die Wasseroberfläche ragt. Links daneben, nur 25 km entfernt, befindet ein unbekannter Berg. Die biologischen Gemeinschaften in ähnlichen Tiefen an den beiden Bergen variieren sehr stark, obwohl so nah beieinander. Bis heute hat man weltweit rund 100.000 solcher unterseeischen Berge kartiert, die meisten im Pazifik. Ihre Flanken sind regelrechte Oasen des Lebens mit komplexen Gemeinschaften in ewiger Finsternis. Und doch brummt hier das Leben.

Quelle: Maxon, A (2021): Cruise Report: EX-17-03, Discovering the Deep: Exploring Remote Pacific Marine Protected Areas (ROV and Mapping). National Oceanic and Atmospheric Administration, Office of Ocean Exploration and Research. https://doi.org/10.25923/Y9NQ-3P80

Die Twilightzone
Die Tiefsee beginnt da, wo das Licht endet, in der Dämmerungs- oder Twilightzone in ca. 200 bis 1.000 Metern. Wenigen Menschen dürfte bekannt sein, dass die größte Migrationsbewegung der Welt Tag für Tag in unseren Ozeanen von Statten geht. Zur Abenddämmerung streben Millionen Lebewesen des Zooplanktons und des Mikronektons, darunter Quallen, Garnelen, kleine Fische und Tintenfische, aus der Dämmerzone in einer vertikalen Wanderung an die Oberfläche, um dort zu fressen. Sie nutzen den Schutz der Dunkelheit in der Nacht vor den schnellen, beweglichen Räubern, die normalerweise in den sonnendurchfluteten Schichten des Ozeanes jagen. Manche Fischarten legen Tag für Tag bis zu 1600 Meter zurück, um an die Oberfläche zu kommen. Bei Tagesanbruch verschwinden sie dann wieder zum Verdauen in die Sicherheit der dunklen Gewässer der Tiefsee. Durch diese tägliche Wanderung von Milliarden von Tieren wird aktiv Kohlenstoff von oben in die Tiefsee transportiert, eine aktive biologische Pumpe. Viele dieser vertikalen Wanderer werden es aber nicht bis in die Tiefe schaffen. Der Weg, den sie von der Nacht geschützt über die Unterseeberge antreten, wird ihnen morgens beim Abtauchen zum Verhängnis. Ihr Weg über den seichten Meeresboden an den Gipfeln und Abhängen des Seebergs ist versperrt. Fische und andere Tiere, die schon auf die Rückkehrer warten greifen die in die Falle geratenen an, die sich noch in den Gewässern befinden, die schnell von der aufgehenden Sonne erhellt werden. Das geschieht Tag für Tag aufs Neue.

Quelle: Senckenberg “Vielfalt in der Dunkelheit” ISBN 978-3-510-61415-8

Lophelia pertusa
Dürfen wir vorstellen: Lophelia pertusa, eine Kaltwasserkoralle, deren Lebensraum und vor allem ihre enorme Verbreitung wir aber erst in den letzten 30 Jahren durch den Einsatz verbesserter moderner Technologien intensiv erforschen konnten. Tatsächlich lebt die Hälfte der bekannten Steinkorallenarten in großen Tiefen, bei niedrigen Wassertemperaturen und vorwiegend in völliger Dunkelheit. Hier wachsen versteckt Korallengärten, die unzähligen Arten von Fischen, Weichtieren, Krabben, Stachelhäutern und Kleinstlebewesen einen Lebensraum bieten.
Während ihre Verwandten, die „tropischen Korallen“ auf das Sonnenlicht angewiesen sind, mit pflanzlichen Einzellern (den Zooxanthellen) Symbiosen eingehen und die Produkte der Photosynthese nutzen, sind die Tiefseekorallen in der Dunkelheit auf Wasserströmungen angewiesen, die Nahrungspartikel zu ihnen spülen. Die Korallen halten ihre Tentakel in die Strömung und filtern die Nahrung heraus.
Tiefseekorallen leben überwiegend in einer Tiefe von 250 bis1.200 Metern an Kontinentalhängen, an submarinen, steilen Seebergen, an den Flanken großer ozeanischer Bänke und in den Fjord- und Sundregionen der hohen Breiten. So weisen diese Tiefseekorallen eine ungleich weitere geografische Verbreitung auf. Hier ein paar eindrucksvolle Beispiele. In den Gewässern von Norwegen befinden sich über 6.000 kartierte Riffe. Südlich von Irland sind es ca. 2.000 Korallenhügel, die bis zu 350 m hoch sind. Vor der Küste Mauretaniens in Nordwestafrika zieht sich eine 580 km lange und etwa 100m hohe Korallenhügelkette in der Tiefsee entlang. Lophelia-Kolonien kann man sich als eine Wand aus Mäulern vorstellen, mit ausgestreckten Tentakeln, mit denen die einzelnen Polypen lebendes Zooplankton fangen, die sie dann mit ihren Nesselzellen töten.

Quelle: Senckenberg “Vielfalt in der Dunkelheit” ISBN 978-3-510-61415-8

Mariner Schnee
Woher bekommen die Meeresbewohner in der Tiefsee ihre Nährstoffe?
In weiten Teilen der Ozeane rieselt „Schnee“ das ganze Jahr über von der Wasseroberfläche in die Tiefen des Meeres, der „Marine Schnee“. Hierbei handelt es sich um organisches Material, um die Ausscheidungen und Überreste von Meerespflanzen und Tieren. Diese wirbeln in Form kleiner Partikel durch das Wasser. Rund ein Prozent dieses organischen Materials sinkt – als abgestorbene Zellen, totes Zooplankton, Tierkadaver, Kotklümpchen und andere Ausscheidungen – in die Tiefsee oder auf den Meeresboden ab, wo es von Sedimenten begraben wird. Dank dieses Vorganges wird Kohlenstoff aus dem CO2 der Atmosphäre für Hunderttausende von Jahren in der Tiefe eingelagert. Unsere Meere sind somit der größte Kohlenstoffspeicher des Erdsystems.
Quellen: Dr. Alex Rogers, „Das grosse tiefe Blau“ dtv Verlag ISBN 978-3-423-28204-8; Dr. Astrid Gärdes, Leibnitz-Zentrum für Marine Tropenforschung / ZMT
Ur-Schornsteine des Lebens
Bei „Schwarzen Rauchern“, die eine Höhe von 20-25 Metern im Durchschnitt erreichen, ist die Rauchwolke schwarzgrau, da das ausströmende Wasser eisenhaltige Sulfide enthält. Hier herrschen lebensfeindliche Bedingungen wie komplette Dunkelheit, schwankende Wassertemperaturen zwischen 2°C und 400°C, hoher Druck und auch noch hohe Konzentrationen an giftigen Verbindungen. Trotzdem steppt hier der Bär. Das Leben sucht sich einen Weg. Die schwarzen Raucher sind dicht besiedelte Oasen am ansonsten kargen Tiefseegrund.

Schwefelbakterien nutzen hier Schwefelwasserstoff und andere gelöste Mineralstoffe als Energiequelle. Diesen Vorgang nennt man Chemosynthese. Die Schwefelbakterien leben als Symbionten in den Kiemen von Schlotmuscheln oder im umfunktionierten Verdauungstrakt von Röhrenwürmern und versorgen diese Tiere mit Nährstoffen. Als Gegenleistung finden die Bakterien Schutz und werden über den Blutkreislauf ihres Wirtes mit Kohlendioxid, Sauerstoff und Schwefelwasserstoff versorgt. Zu den Lebensgemeinschaften, die sich hier bilden gehören Vertreter der Nesseltiere ebenso wie Stachelhäuter (Seesterne, Seeigel), Muscheln, Schnecken, Krebse, Garnelen, ein wahrlich heißer Lebensraum.

Quellen: marum.de/Entdecken/Heisse-Quellen.html; Senckenberg „Tiefsee“ ISBN 978-3-61415-8

Der Kaiserbarsch

Obwohl die Tiefsee für uns Menschen fast nicht erreichbar ist, ist dieser Lebensraum durch uns Menschen doch bedroht. Weltweit sind industrielle Fangflotten mit Grundschleppnetzen auch in Tiefen von bis zu 2000 Metern unterwegs. Ein Beispiel hierfür ist die Geschichte des Kaiser- oder Granatbarsch, im englischen „Slimehead“. Werbestrategen gaben ihm den wohl klingenden englischen Namen „Orange Roughy“, da man auf dem Fischmarkt mit „Schleimkopf“ nicht wirklich punkten konnte. Er lebt in Tiefen von 400 bis 1800 Metern an Kontinentalhängen und Seebergen und wird bis zu 75cm lang. Mit 30 Jahren erst wird er geschlechtsreif und zeugt nur wenige Nachkommen. Man könnte sagen, der Kaierbarsch hat die Langsamkeit erfunden, und genau das ist sein Problem.
Sein unter Fischern beliebter Spitzname „Rotes Gold“ lässt nichts Gutes erahnen. Er wurde von sowjetischen und neuseeländischen Fischereien Ende der 1970 im Chatham Rise östlich Neuseelands entdeckt. Dieses große Plateau reicht bis zu den Chatham Inseln auf 350-400m Tiefe. Hier treffen südliche und nördliche Meeresströmungen aufeinander. Der große Nähstoffgehalt lockt Fische an, so auch den Kaiserbarsch. Anfänglich fing man pro Jahr rund 50.000t des sehr schnell beliebten Fisches, der so gar nicht wirklich nach Fisch schmeckt. Ab dem Jahr 2000 kam der Kollaps um Neuseeland mit Null Tonnen Fang in einigen der Gebiete. Eine Fischart wurde zum Opfer von menschlicher Gier.
Quellen:
Rosenberg, A.A. (2016): Full Assessment New Zealand Orange Roughy Fisheries. MSC ORH Public Certification Report. MRAC Americas.
Claudia Füßler: Gejagter Schleimkopf aus der Tiefsee. Zeit, 2012.

Tiefsee-Fischerei

An unterseeischen Bergen vor Neuseeland lebt ein besonderer Fisch in einer besonderen Lebensgemeinschaft: der Kaiserbarsch. Mit einer Geschlechtsreife ab ca. 30 Jahren ist er stark anfällig für Fischereidruck, weshalb der Fang 2007 von Australien und Neuseeland verboten wurde.
Kaum, dass sich die Bestände halbwegs erholten, ging es jedoch wieder los – die neuseeländische Grundschleppnetzfischerei auf Kaiserbarsch ist seit 2016 MSC-zertifiziert. Hierbei nimmt man in Kauf, dass Tiefseekorallen, die laut neuseeländischem Gesetz unter Schutz stehen, gnadenlos zerstört werden. In einigen Gebieten werden bis zu 51 % des Meeresgrundes mit Grundschleppnetzen bearbeitet und damit unwiederbringlich zerstört. Einige dort lebende Tiefseekorallen wachsen noch nicht einmal einen Millimeter im Jahr.
Stellungnahme des MSC: “Als Bedingung für die Zertifizierung muss die Fischerei einen Plan entwickeln, um das Verständnis der Auswirkungen von Fischerei auf geschützte Korallen zu verbessern.“
Als jahrelanger Beobachter der MSC-Praktiken kennt man dieses Vorgehen. Die Erstzertifizierung gilt für fünf Jahre, Jahre, in denen die Fischerei ungebremst weitermachen kann wie bisher. Und ob sich 2022 etwas tun wird, ist sehr fraglich. Bis dahin sind Jahrtausende alte Lebensräume in der Tiefsee unwiederbringlich zerstört – MSC-zertifiziert.
Zitat des MSC im Original: “As a condition of certification, the fishery must develop a plan to increase the understanding of fishing impacts on protected coral.”

Quellen: MSC (2016): Orange Roughy Fact Sheet 2016. https://www.msc.org/docs/default-source/default-document-library/media-centre/msc-orange-roughy-factsheet-2016.pdf
Rosenberg, A.A. (2016): Full Assessment New Zealand Orange Roughy Fisheries. MSC ORH Public Certification Report. MRAC Americas.

Manganknollen

In 4.000-6.000 Metern Tiefe entstanden über Millionen von Jahren 10 bis 20 Zentimeter große Zusammenlagerungen verschiedener Metalle, der Großteil davon Mangan (27%), sowie Eisen, Nickel, Kupfer, Kobalt, Gold und seltene Erden. Die winzigen Metallteilchen lagern sich nur auf harten Oberflächen ab, daher werden im Inneren von Manganknollen häufig Fischzähne oder große Sandkörner als Keim gefunden. Da diese Rohstoffe für die Herstellung elektronischer Geräte wie Handys und Tablets benötigt werden, wird derzeit der großflächige Abbau von Manganknollen erforscht, da die Ressourcen an Land bald erschöpft sein werden. Man rechnet damit, dass in ca. 10 Jahren die entsprechend ausgereifte industrielle Technologie vorhanden sein wird, um Mangan auch in der Tiefsee abzubauen.

Drei Orte sind dafür im Gespräch. In der zentralpazifischen Clarion-Clipperton-Bruchzone mit 34 Milliarden Tonnen Manganknollen im östlichen Pazifik, die sich über rund 4500 Kilometer Länge von der AWZ (Ausschließlichen Wirtschaftszone) vom Inselstaat Kiribati bis vor die AWZ von Mexiko erstreckt (eine Fläche so groß wie halb Europa), haben viele Länder bereits Claims abgesteckt, 30 Lizenzen wurden bisher weltweit über die „International Seabed Authority (ISA) in Summe vergeben – 2,5 Millionen km².

Allerdings ist durch die Förderung auch die Heimat einer einzigartigen und vielfältigen Lebensgemeinschaft bedroht.

Wir zerstören damit ein Ökosystem, das wir noch nicht einmal ausreichend erforscht haben, um zu wissen WAS wir zerstören, mit unabsehbaren Folgen auch für uns Menschen.

Quellen:
https://www.isa.org.jm/…/clarion-clipperton-fracture-zone
Vanreusel, A. et al. (2016): Threatened by mining, polymetallic nodules are required to preserve abyssal epifauna. Sci. Rep. 6, 26808; doi: 10.1038/srep26808
Dr. Matthias Haeckel, GEOMAR, pers. Komm. (27.1.2021)

Moratorium

Es gibt noch Hoffnung für die Tiefsee. Vier Weltkonzerne setzen sich bisher ein: BMW, Google, Samsung und Volvo fordern ein internationales Moratorium gegen den Abbau von Manganknollen in der Tiefsee. Diese Konzerne teilen allesamt die Sorge, dass dort ein unwiederbringliches Ökosystem zerstört wird, für Jahrtausende, wenn nicht sogar für Jahrmillionen.

Währenddessen ist die Planung in vollem Gange, und Bergbaufirmen behaupten sogar, dass der Abbau der Manganknollen in der Tiefsee nachhaltiger sei als an Land.

Wir wollen hoffen, dass weitere Weltkonzerne folgen, und dass Technologien entwickelt werden, die vorhandenen Materialien zu recyclen und neu zu verwerten.

Quelle: David Shukman: “Companies back moratorium on deep sea mining”. BBC News 3. April 2021. https://www.bbc.com/news/science-environment-56607700

ElasmOcean-Fazit der Serie zur Tiefsee

Die Wissenschaft lernt immer meer über den “Lebensraum Tiefsee” und kann damit inzwischen deutlich belegen, wie wichtig und vor allem wie empfindlich er ist. Jahrmillionen alte Strukturen und Jahrtausende alte Korallen, fragile Lebewesen und Lebensräume, die uns fremd erscheinen, bilden einen Großteil des marinen Ökosystems. All dies geschieht außerhalb unserer Sichtweite, bis auf die wenigen Eindrücke durch eine Handvoll Forschern, die sich mit enormem technischen Aufwand in die Tiefsee aufmachen. 14.000 Arten wurden bisher neu entdeckt, und es werden von Tauchfahrt zu Tauchfahrt immer mehr.

Gleichzeitig wächst der Druck der Einwirkungen auf die Tiefsee: die Fischerei und Tiefseebergbau bedrohen Habitate und Biodiversität.

Wir wollen für die Tiefsee hoffen, dass sich die Menschheit eines Besseren besinnt, dass weitere Firmen dem Moratorium zum Stop des Manganabbaus beitreten, und dass Technologien und Recyclingverfahren entwickelt werden, die die Ausbeutung der Tiefsee überflüssig machen. Vor allem aber müssen die Menschen die Klimakrise ernst nehmen und die CO2-Emissionen in die Meere drastisch verringern, auch zur Rettung des Lebensraums Tiefsee.