Tiefseeobservatorium: Licht ins Dunkel bringen

Als der Blizzard langsam abflaut, lässt er eine zentimeterhohe Schicht auf dem Boden zurück, die im fahlen Licht des Scheinwerfers an ein weißes Tuch erinnert. Es handelt sich um die Überreste winziger Lebewesen, die aus der 6000 Meter dicken Wasserschicht herabgeschwebt sind: ein Festmahl für die Bewohner des Tiefseebodens. „An der Oberfläche gab es eine Algenblüte“, erklärt Olaf Pfannkuche vom Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM Geomar) in Kiel. Dabei vermehren sich die Algen explosionsartig, sterben nach einiger Zeit ab und rieseln wie ein Schneegestöber in die Tiefe. „Es kann durchaus eine Woche dauern, bis die toten Algen am Grund der Tiefsee ankommen“, sagt Pfannkuche.

Für Meeresbiologen ist es sehr spannend, einen solchen Plankton-Blizzard und seine Folgen direkt zu beobachten. Denn für die Lebewesen am Meeresgrund sind solche Organismen meist die einzigen Nährstoffe, die es in der Tiefsee gibt. Aber die Chancen für eine solche Untersuchung standen bisher schlecht: Der hohe Druck und die ewige Dunkelheit machen Expeditionen in die Tiefe ähnlich schwierig wie Weltraumfahrten. Auch über Kabel ferngesteuerte Fahrzeuge liefern allenfalls Informationen im Umfang weniger Nadelstiche in einen Heuhaufen. „Der Grund der Weltmeere ist immerhin doppelt so groß wie alle Landflächen der Erde zusammen“, sagt Pfannkuche.

Will ein Biologe ein Ökosystem verstehen, sollte er sich nicht allein auf solche Stichproben verlassen, sondern ein Gebiet längere Zeit beobachten. Um den Erfolg ihrer Forschungen zu verbessern, ergänzen die Kieler Wissenschaftler zukünftig die bisherigen Nadelstiche durch „Molab“. Das ist die Abkürzung für ein Tiefseeobservatorium, dessen offiziellen langen Namen man mit „Modulares Labor“ übersetzen kann.

Die Sonden können weltweit eingesetzt werden

Molab besteht aus verschiedenen Messgeräten, die über einige Quadratkilometer Meeresboden verteilt werden und dort mehrere Monate lang Strömungen, Salzgehalt und andere Messwerte aufzeichnen. Kameras vermitteln den Forschern ein plastisches Zeitrafferbild der Vorgänge in der Tiefe. Weil es nicht nur am Boden interessante Ereignisse geben könnte, reicht eine Verankerungskette mit weiteren Messgeräten 500 Meter nach oben und behält auch diese Schicht im Visier.

Besonders wichtig sind die Sinkstoff-Fallen. Das sind Trichter über einem Becher, in dem sich alles sammelt, was von oben herabfällt. Diese Fallen holen die Wissenschaftler nach einiger Zeit aufs Forschungsschiff und inspizieren den Inhalt: Welche Algen liegen darin, wie viele Nährstoffe sind seit der letzten Inspektion in die Tiefe gerieselt?

Platziert werden die Geräte mithilfe eines großen Rahmens, der an einem Kabel in die Tiefe gelassen wird. Unten werden die einzelnen Teile dann abgesprengt. Kleinere Geräte bringt ein Unterwasserroboter an Ort und Stelle. Geht die Messkampagne zu Ende, werden die Stahlgewichte automatisch entfernt, die bis dahin das Gerät in der Tiefe gehalten haben – dank eines leichten Harzschaums steigen die wertvollen Instrumente dann wieder nach oben.

Das Tiefseeobservatorium muss nicht komplett neu gekauft werden. Die Kieler Wissenschaftler wollen dafür – soweit möglich – vorhandene Geräte einsetzen. Weitergehende Investitionen unterstützt das Bundesforschungsministerium mit 3,16 Millionen Euro. Insgesamt ist „Molab“ trotzdem billiger als große, ortsfeste Observatorien, wie sie etwa vor der kalifornischen Küste errichtet werden. Das Kieler Modell ist mobil und kann weltweit eingesetzt werden. Der modulare Aufbau ermöglicht es, genau die Geräte in die Tiefe zu schicken, die für die jeweiligen Forschungsfragen benötigt werden.

Spannende Beobachtungsplätze gibt es viele. Pfannkuche würde gern den Golf von Cadiz südlich der spanischen Atlantikküste genauer anschauen. Dort gibt es einige etwa 100 Meter hohe Schlammvulkane auf dem Meeresboden. Er möchte gern wissen, wie diese Gebilde funktionieren: Wie viel Methan blubbert aus den Unterseekratern? Welche Mengen dieses Methans verdauen die Archaebakterien und Bakterien der Tiefe und welche Mengen dieses Treibhausgases gelangen nach oben? Hängt die Aktivität der Schlammvulkane vielleicht vom Rhythmus der Gezeiten ab?

Der erste Einsatz von „Molab“ nächstes Jahr findet allerdings in der relativ flachen Ostsee statt. Falls etwas schiefgeht, kann man dort besser von oben eingreifen.