Senckenberg- Forscher mit TERRAMARE-Technik erfolgreich bei Beprobung heißer unterseeischer Quellen

Mit einem am Forschungszentrum TERRAMARE modifizierten Probennehmer gelang es dem Biologen Dr. Jens Stecher, biologische Proben nahe heißer unterseeischer Quellen im Atlantik aus fast 2000 m Wassertiefe reibungslos und sicher zu bergen. Möglich wurde dieser Erfolg durch eine enge Zusammenarbeit der TERRAMARE-Technik mit dem Wissenschaftler. Stecher arbeitete als Senckenberg-Mitarbeiter zwei Monate an Bord des Forschungsschiffs Meteor innerhalb des Schwerpunktprogrammes 1144 mit dem Titel „Vom Mantel zum Ozean“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

Auf den insgesamt zweimonatigen Reisen M 64/1 und M 64/2 des Forschungsschiffs „Meteor“ hat sich der am Forschungszentrum TERRAMARE (FTM) gebaute Probennehmer vom Push-Corer-Typ als ein unter den speziellen Einsatzbedingungen ideal verwendbares Gerät bewährt. Möglich wurde dies, weil sich der Biologe Dr. Jens Stecher mit dem Team der FTM-Werkstatt hinsichtlich wissenschaftlicher Erfordernisse und technischer Möglichkeiten in der Bauphase des Gerätes ständig austauschte.

Im wesentlichen ist der verwendete Push Corer – „Stoß-Kernbohrer“, wie sich der Name etwa übersetzten läßt -, eine Acrylglasröhre von ca. einem viertel Meter Länge mit einem Durchmesser von knapp 10 Zentimetern. An einer Öffnungsseite befinden sich ein Griff und ein sogenanntes Flatterventil. Die andere Öffnung wird in den zu beprobenden Meeresgrund gestoßen. Überschüssiges Wasser entweicht am Flatterventil und beim Aufnehmen des Probennahmezylinders entsteht in seinem Innern ein Unterdruck, der die erbohrte Probe in Position hält. Die Acrylglasröhre wird schließlich in einen Kunststoffköcher geschoben, an dessen Grund sich – zentriert durch eine Schraube – ein Stopfen befindet. Er verschließt das Probenrohr von unten und ermöglicht so eine sichere Bergung.

„Eine wesentliche Neuerung unseres Corers besteht darin“, so TERRAMARE-Werkstattleiter Helmo Nicolai, „daß der Griff, mit dem der vom Schiff aus gesteuerte Tauchroboter den Probennehmer positioniert und letztendlich auch wieder aufholt, im unteren Teil aus einem kurzen Stück Stahlseil besteht. Das eigentliche Griffstück ist ein kleiner Kunststoffquader, der an den Breitseiten sandgestrahlt wurde, um die Griffigkeit zu erhöhen.“ Aufgrund der Maße und Beschaffenheit lasse er sich optimal greifen. Eventuelle ruckartige Bewegungen des Roboterarms federe die flexible Drahtseilkomponente ab, wodurch die Gefahr eines Verlusts der Probe minimiert werde. – Stecher, unter dessen Augen das ROV (remotely operated vehicle)-Team des Bremer Instituts ’Marum’ an Bord der „Meteor“ mit ihrem ROV „Quest“ die Proben aus etwa 2000 m Wassertiefe von einem atlantischen Hydrothermalfeld barg, war schlicht begeistert vom guten Funktionieren des Probennehmers. Dem Wissenschaftler war es mit Hilfe des ’Marum’-Technikerteams möglich, mit dem Plexiglaszylinder des 17 cm tief in die recht grobkörnigen Meeresablagerungen, bestehend aus Foraminiferenschill – Schalen von Einzellern -, einzudringen und ungestörte Proben zu gewinnen. „Viele Kollegen hätten nicht für möglich gehalten, daß das Prinzip bei einem derart grobkörnigen Sediment funktioniert“, so der Wissenschaftler.

Stecher arbeitete im Schwerpunktprogramm 1144 der Deutschen Forschungsgemeinschaft „Vom Mantel zum Ozean: Energie-, Stoff- und Lebenszyklen an Spreizungsachsen“. Untersucht werden hier unter anderem die geologischen und biologischen Vorgänge an mittelozeanischen Rücken, jenen Bereichen der Erdkruste, an denen die Kontinentalplatten auseinanderweichen. Beschlossen wurde das Vorhaben von der DFG 2003 mit einer Laufzeit von sechs Jahren. Unter anderem erhofft man sich Aufschluß darüber, wie sich das Leben, das möglicherweise vor Milliarden von Jahren nahe „Schwarzen Rauchern“ – heißen mineralischen Quellen in der Tiefsee – entstanden sein könnte, entlang den sogenannten Spreizungachsen verbreitet. Erfahren möchte man ganz generell etwas über die Wechselwirkungen zwischen biologischen und hydrothermalen Vorgängen in der Tiefsee.

Ökofaunistiker Stecher, der sich bislang den größeren Organismen an und im Meeresboden widmete, will mit den Push-Corer-Proben in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Marine Biodiversitätsforschung (DZMB) in Wilhelmshaven vor allem die Verquickung der Makrofauna mit den Winzlingen unter den Lebewesen im Sediment, der sogenannten Meiofauna untersuchen. Deren Vertreter werden zwischen 0,2 und 2 Millimetern groß. „Die Schnittstelle zwischen nahe hydrothermalen Quellen lebender Makro- und Meiofauna wurde bislang völlig vernachlässigt. Hier betreten wir absolutes Neuland,“ so der Wissenschaftler.

Kontakt:
Dr. Jens Stecher
c/o Forschungsinstitut Senckenberg, DZMB
Am Südstrand 44
26382 Wilhelmshaven
E-Mail: jstecher@senckenberg.de

Helmo Nicolai
Forschungszentrum TERRAMARE, Werkstatt
Schleusenstr. 1
26382 Wilhelmshaven
E-Mail: helmo.nicolai@terramare.de