Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie erholt sich ein Tiefsee-Ökosystem von menschlichen Eingriffen?

23.11.2015

Welche ökologischen Folgen hätte ein Abbau von Manganknollen in der Tiefsee? Wie wäre ein nachhaltiges Management dieser Tiefseeressourcen möglich? Diese Fragen sind während einer Reihe von Expeditionen mit dem neuen deutschen Forschungsschiff SONNE im Rahmen des vom BMBF unterstützten europäischen JPI Oceans Forschungsprojektes “Ecological Aspects of Deep-Sea Mining” im Pazifik untersucht worden.

Wissenschaftler verschiedener deutscher und europäischer Einrichtungen haben insbesondere eine Region im östlichen äquatorialen Pazifik besucht, in der vor 26 Jahren in mehr als 4.000 Metern Wassertiefe ein Störungsexperiment durchgeführt worden war.


Manganknolle mit Bewuchs im Greifarm des ROV KIEL 6000.

Foto: ROV-Team, GEOMAR

1989 wurde im Ostpazifik ein einzigartiges Experiment durchgeführt. Eine Gruppe deutscher Wissenschaftler pflügte ein etwa 11 km2 großes Gebiet am Meeresboden um, um Manganknollen zu entfernen, Sediment aufzuwirbeln und so die Auswirkungen eines möglichen Tiefseebergbaus auf das marine Ökosystem in der Tiefsee zu simulieren.

Zwischen 1989 und 1996 kehrten die Forscher insgesamt viermal in das Störungsgebiet zurück, das DISCOL (Disturbance and Recolonization) Experimental Area benannt wurde. In diesem Jahr, fast drei Jahrzehnte später, haben Wissenschaftler aus Deutschland und mehreren europäischen Ländern erneut das Gebiet untersucht, um nachzuschauen, ob sich die Lebensgemeinschaften erholt haben.

Unter Einsatz modernster Robotertechnologien ist die Verteilung und Funktion der Tiefseelebewesen in gestörten und ungestörten Bereichen untersucht worden. Mittlerweile sind alle Instrumente und Proben wieder in den Heimatinstitutionen, dem GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, dem Alfred-Wegener Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, dem MARUM, dem Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie und dem Senckenberg am Meer Institut, eingetroffen.

Mit Hilfe des autonomen Unterwasserfahrzeugs ABYSS vom GEOMAR wurden im Arbeitsgebiet hochauflösende Karten der Pflugspuren und Manganknollendichte sowie der Besiedlung durch Schlüsselarten gewonnen. Zusätzlich wurden biologische Proben genommen, um die Besiedlung der gestörten und ungestörten Manganknollenfelder abzuschätzen und Proben für taxonomische Bestimmungen zu gewinnen.

Das ferngesteuerte Unterwasserfahrzeug ROV Kiel 6000 wurde für die gezielte Probenahme eingesetzt, um die Effekte auf Schlüsselfunktion des Ökosystems sowie geochemische Flüsse und bakterielle Aktivität und Verteilung in den umgepflügten Gebieten zu quantifizieren.

Mit dem Roboter konnten auch Experimente zur Toxizität von metallischen Schlämmen mit typischen Tiefseeorganismen am Meeresboden durchgeführt werden. Zusätzlich wurde ein hochauflösendes Kamerasystem über den Tiefseeboden geschleppt, um auch kleine Lebewesen mit hoher Genauigkeit zu erfassen und zu zählen.

„Während der 23 Tauchgänge mit dem ROV Kiel 6000 konnten wir am Meeresboden Experimente durchführen und Tiefseeobservatorien absetzen“, erläutert Prof. Dr. Antje Boetius, vom Alfred-Wegener-Institut, die einen der Fahrtabschnitte leitete. „Unsere ersten Ergebnisse zeigen, dass das Entfernen der Manganknollen die Verteilung der Organismen am Meeresboden verändert hat“, so Prof. Boetius weiter.

Viele Arten, wie zum Beispiel Schwämme, Korallen, Seelilien, wachsen an den Knollen fest, während andere Tiere sich wiederum an ihnen ansiedeln, ähnlich wie an Land Bäume mit Vögeln oder Insekten besiedelt sind. Die Wissenschaftler haben sowohl aus dem gestörten Gebiet wie auch aus unangetasteten Vergleichsregionen Tausende von Bilder vom Meeresboden sowie Hunderte von Proben für chemische und biologische Analysen gewonnen.

„Die geochemischen und mikrobiellen Analysen, die wir bereits an Bord durchgeführt haben, zeigen, dass sogar die bakterielle Aktivität in den Pflugspuren geringer als daneben in den ungestörten Bereichen ist. Das hat uns sehr überrascht“, erläutert Antje Boetius. „Hier sind weitere Untersuchungen in unseren Heimatlaboren notwendig.“

„Ein weiterer Einfluss des Tiefseebergbaus neben dem Entfernen der Knollen ist das Entstehen einer Sedimentwolke“, berichtet Dr. Matthias Haeckel vom GEOMAR. Tiefseesedimente können leicht aufgewirbelt werden und können so Schlammwolken bilden, die mit den Strömungen in der Tiefsee verdriften und so potentiell Organismen außerhalb des eigentlichen Abbaugebietes beeinflussen.

Es ist bisher unbekannt, ob solche Sedimentwolken auch giftige Metalle transportieren und so von Organismen, wie zum Beispiel Korallen, aufgenommen werden, die Tiefwasser für die Aufnahme von Nährstoffen filtrieren.

„Auch wenn wir noch viele Analysen von unseren sehr erfolgreichen Expeditionen durchführen werden, motiviert uns besonders, dass unsere Ergebnisse direkt in zukünftige Regelungen zum Schutz der Tiefseeumwelt einfließen, einschließlich der Planung von Schutzgebieten und der Verbesserung der Abbautechnologien zur Verringerung der Auswirkungen eines möglichen Abbaus“, so Dr. Haeckel abschließend. Das Thema Tiefseeressourcen, Tiefseebergbau und seine ökologischen Folgen ist eines der Themen, die vom BMBF in die G7-Gespräche der Wissenschaftsminister eingebracht wurden.

Weitere Informationen:

http://jpio-miningimpact.geomar.de Projektseite "Ecological Aspects of Deep-Sea Mining" mit Expedition Blog (Englisch)
http://www.drbluhm.de/body3.html DISCOL Experiment
https://www.bmbf.de/de/tiefseebergbau-oekologische-folgen-276.html

Andreas Villwock | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Nährstoffhaushalt einer neuentdeckten “Todeszone” im Indischen Ozean auf der Kippe
06.12.2016 | Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie

nachricht Wichtiger Prozess für Wolkenbildung aus Gasen entschlüsselt
05.12.2016 | Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e. V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Das Universum enthält weniger Materie als gedacht

07.12.2016 | Physik Astronomie

Partnerschaft auf Abstand: tiefgekühlte Helium-Moleküle

07.12.2016 | Physik Astronomie

Bakterien aus dem Blut «ziehen»

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie