Warum wissen wir so wenig über die Tiefsee?

Seit Jahrzehnten sucht der Mensch das unendliche Universum nach unbekannten Lebensformen ab. Viel naheliegender, aber trotzdem weitgehend unerforscht sind all die Lebensformen, die sich am Grunde unserer Ozeane herumtreiben. Von den etwa 300 Millionen Quadratkilometern Meeresboden sind bislang gerade mal 5 Prozent erforscht. Denn ab 200 Metern Wassertiefe ist es so dunkel, kalt und der Druck ist so hoch, dass die Tiefsee lange als ähnlich lebensfeindlich galt wie das Weltall.

Licht in dieses Dunkel will ein Team von Wissenschaftlern bringen, das am 5. November auf dem deutschen Forschungsschiff Sonne zu einer Tiefsee-Expedition in den Nordatlantik Richtung Grönland aufgebrochen ist. Fünf Wochen lang untersuchen 27 Biologen, Ozeanographen und Geologen mehrerer deutscher Forschungsinstitute von der Südspitze Grönlands bis zu den Kanarischen Inseln das Leben von kleinsten Organismen tief im Atlantik in Wassertiefen von 5000 oder gar 6000 Metern.

Unendliche Weiten - wie bei Raumschiff Enterprise

"Die Tiefsee ist noch das große Unbekannte, wo wir erstmal wissen wollen, wer lebt da unten eigentlich", sagte Expeditionsleiterin Saskia Brix vor der Abfahrt der Sonne. Insgesamt sind 71% der Erdoberfläche mit Meeren bedeckt, und von denen haben die Hälfte eine Tiefe von drei Kilometern. Bei rund elf Kilometern Tiefe erreicht der Pazifik im Marianengraben seinen tiefsten Punkt.

Die scheinbar lebensfeindliche Tiefsee ist zugleich das größte Ökosystem der Erde mit einer vermutlich ähnlich hohen Artenvielfalt wie in Regenwäldern. Aber noch seien mehr als 90 Prozent der in der Tiefsee lebenden Arten unbeschrieben und hätten keinen Namen. "Das ist ein bisschen so wie Raumschiff Enterprise - nur eben in die Tiefsee. Wir stoßen in Tiefen vor, die noch nie zuvor ein Mensch gesehen hat", sagte Saskia Brix. 

Die Senckenberg-Forscherin ist Fachgebietsleiterin Epifauna am Deutschen Zentrum für Marine Biodiversitätsforschung. Das Fachgebiet der Epifauna befasst sich mit den Lebewesen, die auf oder direkt über dem Meeresboden leben.

Leben in der Tiefsee nicht möglich?

Die Tiefseeforschung wurde vom britischen Naturforscher Edward Forbes mitbegründet. Bei einer Expedition Mitte des 19. Jahrhundert im Mittelmeer fing Forbes einen Seestern aus rund 400 Metern Meerestiefe und konnte so beweisen, dass das Leben im Meer nicht nur auf den Bereich knapp unterhalb der Meeresoberfläche beschränkt ist.

Allerdings schlussfolgerte er daraus, dass das Leben im Meer mit zunehmender Tiefe immer artenärmer wurde und dass ab ca. 500 Metern Meerestiefe eine azoische Zone beginne, in der es keinerlei Leben mehr gibt. Nun, im Mittelmeer gibt es in solchen Tiefen tatsächlich eher wenige Lebensformen. Aber in anderen Ozeanen sieht dies ganz anders aus.

Trotzdem dauerte es bis in die 1960er Jahre, bis die Forschungsmethoden fein genug waren, um auch die winzigsten Tiefseebewohner in der angeblich azoische Zone aufzuspüren. Und damit wurde allmählich auch klar, wie gewaltig die Artenvielfalt in der Tiefsee tatsächlich ist.

Bedrohte Artenvielfalt

Bei der ersten globalen Tiefseeanalyse, dem von 2000 bis 2010 laufenden "Census of Marine Life" entdeckten rund 2700 Forschende aus 80 Ländern in der Tiefsee insgesamt 250.000 bereits vorher beschriebene Lebewesen - und rund 20.000 bis dahin unbekannte Meeresbewohner. Sie schätzen allerdings die Zahl aller Arten in den Weltmeeren auf über eine Million. 

Dieser vielfältige Lebensraum ist allerdings bedroht. Jahrzehntelang wurden Abfälle und sogar Atommüll sorglos in der angeblich unbewohnten Tiefsee verklappt. Bis heute fließen Abwasser aus Haushalten, Industrie und Landwirtschaft ungeklärt in die Meere.

Im Wasser und auf dem Meeresgrund sammelt sich zudem Mikroplastik. Entsprechend will die aktuelle Sonne-Expedition mit dem Titel IceDivA2 nicht nur die Artenvielfalt, sondern auch das Vorkommen von Mikroplastik in der Tiefsee untersuchen.

Aufwändige und kostspielige Forschung

In die Raumfahrt wurden und werden Milliarden Dollar investiert - allein das Space Shuttle Programm kostete 209 Milliarden US-Dollar. Und aktuell liefern sich China, die USA, Russland, die Europäer und einige andere Länder ein extrem kostspieliges Space Race zu Mond, zum Mars und weit darüber hinaus.

Die Tiefseeforschung ist ebenfalls kostspielig - aber bei weitem nicht so wie die Raumfahrt. Die Ausrüstung muss einem gewaltigen Druck in der Tiefsee standhalten. Und auch die Betriebskosten für die Forschungsschiffe sind nicht gerade günstig. Deutschland verfügt über 29 Forschungsschiffe, die bekanntesten sind die Polarstern und die Sonne.

Tauchroboter erleichtern die Arbeit

Effektiver und auch günstiger wurde die Tiefseeforschung durch den Einsatz von unbemannten Tauchrobotern, die ohne Menschen an Bord nicht nur deutlich länger tauchen können, sondern auch keine kostspieligen Lebenserhaltungssysteme brauchen.

Auch den an der IceDivA2-Expedition beteiligten Forscherinnen und Forschern der Universität Hamburg, des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung in Kiel und der Senckenberg-Gesellschaft steht unter anderem einen Tauchroboter zur Verfügung. Der gleitet über den Meeresboden und macht mit einer Kamera Aufnahmen.

Zudem kann mit einem sogenannten Kastengreifer ein Quadratmeter auf dem Meeresboden ausgestochen und zur Untersuchung an die Wasseroberfläche gebracht werden. 

Außerdem werden die Tauchroboter zur exakteren Kartierung des Meeresbodens genutzt. Denn Echolote an Schiffen können auf dem Meeresboden zwar Strukturen unter 100 Metern erkennen, aber die Echolote an Tauchrobotern können sogar auf Zentimeter genaue Messungen am Meeresboden durchführen.

Daten des Tiefseepuzzles zusammentragen

Die aktuelle Expedition ist Teil einer ganzen Expeditionsreihe, eine Art Langzeitbeobachtung, die den Lebensraum Tiefsee besser erschließen will. Mit mehr Wissen über den Lebensraum Tiefsee lasse sich dieser auch besser schützen, sagte die Forscherin Brix.

Am 18. November will das Forschungsinstitut Senckenberg einen Livestream veranstalten, in dem die Besatzung über ihre Forschung im Nordatlantik berichtet.