{"id":71270,"date":"2023-06-26T14:42:00","date_gmt":"2023-06-26T12:42:00","guid":{"rendered":"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/?p=71270"},"modified":"2025-06-09T10:42:08","modified_gmt":"2025-06-09T08:42:08","slug":"im-dunkeln","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/en\/forschung-frankfurt\/im-dunkeln\/","title":{"rendered":"Im Dunkeln"},"content":{"rendered":"

Reisen in die Tiefsee<\/h4>\n\n\n\n
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5378 Meter unter dem Meer: Tiefseegarnele im Nordwestpazifik.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Die Tiefsee macht mehr als zwei Drittel der Erdoberfl\u00e4che aus und sie beherbergt wahrscheinlich mehr als die H\u00e4lfte aller Arten auf der Erde. Und doch ist \u00fcber diesen riesigen Lebensraum bislang nur wenig bekannt. Die Zoologin Angelika Brandt untersucht die uns weitgehend fremde Tierwelt der dunklen Tiefe \u2013 und hat dabei herausgefunden, wie sehr diese durch den Klimawandel und durch die \u00adanderen globalen Auswirkungen menschlichen Handelns bedroht ist.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Auf der Landkarte gibt es kaum noch wei\u00dfe Flecken und selbst ins All dringt der Mensch mit seinem Wissensdurst immer weiter vor. Doch direkt vor uns liegt ein riesiges \u00d6kosystem, \u00fcber das weniger bekannt ist als \u00fcber die von uns abgewandte Seite des Mondes \u2013 die Tiefsee. Der Grund daf\u00fcr ist einfach: Die Tiefsee ist derart gro\u00df und tief, dass Menschen sie nur mit besonderen Ger\u00e4ten von Schiffen aus erkunden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Per definitionem beginnt die Tiefsee ab einer Meerestiefe von 200 Metern. Hier herrschen ewige Dunkelheit und gleichbleibende Temperaturen von nur rund zwei Grad Celsius. Auch in anderer Hinsicht ist das Leben in der Tiefsee kein Zuckerschlecken. Mit zunehmender Tiefe steigt der Wasserdruck immens \u2013 pro zehn Meter um rund einen Atmosph\u00e4rendruck (1\u2009bar) \u2013, und Nahrung ist extrem knapp. Da in der Dunkelheit keine Pflanzen wachsen k\u00f6nnen, werden N\u00e4hrstoffe haupts\u00e4chlich von der Wasseroberfl\u00e4che eingetragen. Dabei ist die Sedimentation sehr gering, wie die Zoologieprofessorin und Senckenbergforscherin Angelika Brandt erkl\u00e4rt: \u00bbIn 4000 Metern Tiefe dauert es etwa 1000 Jahre, bis sich ein Millimeter Sediment gebildet hat.\u00ab Ein verendeter Fisch oder gar ein Wal, der auf den Meeresboden sinkt und dort verwest, ist als Nahrungsquelle ein seltener Gl\u00fccksfall f\u00fcr Tiefseeorganismen. Als Energielieferanten spielen au\u00dferdem Bakterien eine Rolle, die kein Licht ben\u00f6tigen, um Biomasse aufzubauen.<\/p>\n\n\n\n

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Tiefseebewohner: Collage der Tiere (in unterschiedlicher Vergr\u00f6\u00dferung), die auf Forschungsfahrten mit der \u00bbPolarstern\u00ab in der Antarktis gesammelt wurden. Fast bei jedem Tauchgang werden neue Arten entdeckt.<\/p>\n\n\n\n

1<\/strong> Tiefseeassel (Vanhoeffenura sp.)<\/p>\n\n\n\n

2 <\/strong>Borstenwurm (Eunoe spica)<\/p>\n\n\n\n

3 <\/strong>Flohkrebs (Epimeria similis)<\/p>\n\n\n\n

4 <\/strong>Flohkrebs \u00bbRoter Ritter\u00ab (Epimeria rubrieques)<\/p>\n\n\n\n

5 <\/strong>Flohkrebs (Epimeria inermis)<\/p>\n\n\n\n

6 <\/strong>Wei\u00dfe Seegurke (Psolus sp.)<\/p>\n\n\n\n

7 <\/strong>Antarktis-Assel (Antarcturus sp.)<\/p>\n\n\n\n

8 <\/strong>Flohkrebs (Anchiphimedia cf. dorsalis)<\/p>\n\n\n\n

9 <\/strong>Moostierchenkolonie (Reteporella hippocrepis)<\/p>\n\n\n\n

10 <\/strong>Flohkrebs (Anchiphimedia cf. dorsalis)<\/p>\n\n\n\n

11 <\/strong>Assel (Dolichiscus cf. meridionalis)<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Wesentlicher Faktor im Klimageschehen<\/h3>\n\n\n\n

Lange Zeit war man \u00fcberzeugt davon, dass in der kalten Dunkelheit der Tiefsee keinerlei Leben mehr m\u00f6glich sei. Der Brite Edward Forbes, \u00adMitbegr\u00fcnder der Tiefseeforschung, legte diese Grenze Mitte des 19. Jahrhunderts auf 500 Meter Meerestiefe fest \u2013 und irrte damit gewaltig: \u00ad\u00bbJacques Piccard und Don Walsh haben mit ihrem Tauchboot Trieste in den 1960er Jahren sogar in den Tiefseegr\u00e4ben in einer Tiefe von 6000 bis 11\u2009000 Metern Leben gefunden\u00ab, so Brandt. Die Zoologin hat sich auf die Erforschung der Makrofauna in der Tiefsee und den Polregionen spezialisiert \u2013 also der Tiere mit einer Gr\u00f6\u00dfe von zwischen einem \u00adhalben und zehn Milli\u00admetern, wie Asseln, Flohkrebse, Schnecken, Muscheln und Ringelw\u00fcrmer. Sie h\u00e4lt regelm\u00e4\u00dfig \u00f6ffentliche Vortr\u00e4ge \u00fcber ihre Arbeit und erz\u00e4hlt dort unter anderem, wie wichtig die Tiefsee f\u00fcr unser Klima und deren Biodiversit\u00e4t f\u00fcr das Wohlergehen der Menschheit ist. So ist die Tiefsee f\u00fcr 80 Prozent des \u00adglobalen W\u00e4rmehaushalts und 50 Prozent der globalen Sauerstoffproduktion verantwortlich. Zus\u00e4tzlich hat sie eine Pufferfunktion f\u00fcr das Klimagas CO2<\/sub> aus der Atmosph\u00e4re und spielt eine wichtige Rolle f\u00fcr unseren Klimahaushalt sowie den Wasser-, Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf.<\/p>\n\n\n\n

Vor allem beherbergt die Tiefsee gesch\u00e4tzt zwischen 50 und 80\u202fProzent aller auf der Erde vorkommenden Arten. \u00bbDie Tiefsee ist ein riesiger Lebensraum\u00ab, sagt Brandt und verdeutlicht das in Zahlen. Mehr als zwei Drittel der Erdoberfl\u00e4che sind von Wasser bedeckt, etwa 70\u202fProzent davon geh\u00f6ren zur Tiefsee. \u00bbDavon wiederum kennen wir ein Areal, das so gro\u00df ist wie zwei Fu\u00dfballfelder im Vergleich zu der gesamten Landmasse der Erde\u00ab, zitiert die Meeresforscherin den verstorbenen Tiefseeforscher John Gage aus Oban in Schottland. Gesch\u00e4tzt warten noch zehn Millionen Arten in diesem \u00adriesigen Lebensraum auf ihre Entdeckung. \u00bbUnser Wissen \u00fcber die Tiefseefauna ist \u00e4u\u00dferst l\u00fcckenhaft\u00ab, bedauert Brandt. \u00bbUngef\u00e4hr 99 Prozent aller online verf\u00fcgbaren Nachweise \u00fcber das Vorkommen von Meerestieren stammen aus Tiefen bis 200 Meter.\u00ab Die gr\u00f6\u00dften \u00d6kosysteme der Welt sind aber die abyssalen Ebenen, die in einer Tiefe von 3500 bis 6000 Meter liegen (vom griechischen Wort abyssos f\u00fcr \u00bbdas Bodenlose\u00ab). Tiefer geht es dann nur noch in den \u00adTiefseegr\u00e4ben, die bis 11\u2009000 Meter tief sein k\u00f6nnen. \u00bbNur 0,1 Prozent unseres Wissens stammt aus diesem \u00adLebensraum unterhalb von 4000 Metern\u00ab, so Brandt.<\/p>\n\n\n\n

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Unbekannt und doch bedroht<\/h3>\n\n\n\n

Alle, auch die noch unerforschten Lebens\u00adgemeinschaften der Tiefsee sind durch Klimawandel und Meeresverschmutzung massiv bedroht. Die globale Erw\u00e4rmung erreicht mit Verz\u00f6gerung auch die Meere: Das von der Atmosph\u00e4re eingetragene CO2<\/sub> wird im Wasser zu Kohlens\u00e4ure und f\u00fchrt zur Ozeanversauerung, die Organismen wie Schnecken, Muscheln und Korallen den Aufbau ihrer Kalkschalen erschwert. Hinzu kommt die Umweltverschmutzung durch Abf\u00e4lle: Erst k\u00fcrzlich hat Brandt mit Kolleginnen und Kollegen die Mikroplastikbelastung der Tiefsee untersucht \u2013 mit alarmierendem Ergebnis. Selbst in einer Tiefe von 9600 Metern wurde noch Mikroplastik gefunden. \u00bbWir kennen dort die Fauna noch nicht, aber der Mensch hat bereits Spuren hinterlassen.\u00ab<\/p>\n\n\n\n

Wertvolle Bodensch\u00e4tze wie Manganknollen, Methanhydrat, Erd\u00f6l und Gas als fossile Energiequellen oder Seltene Erden f\u00fcr die Produktion von Computern und Solarzellen machen die Tiefsee au\u00dferdem attraktiv f\u00fcr den Bergbau. \u00bbDie Tiefsee ist aber nicht nur das gr\u00f6\u00dfte und \u00e4lteste \u00d6kosystem der Welt, sondern auch das, welches am empfindlichsten auf St\u00f6rungen reagiert\u00ab, wei\u00df die Senckenbergforscherin und berichtet von Studien, die zeigen, dass sich die dortigen Lebensgemeinschaften nach dem Abbau von Rohstoffen nur sehr langsam erholen. \u00bbWir verzeichnen in der Tiefsee aktuell einen gro\u00dfen Biodiversit\u00e4tsverlust. Vor diesem Hintergrund ist es unsere Aufgabe, die dort vorkommenden Arten zu entdecken, zu beschreiben und auch zu besch\u00fctzen.\u00ab<\/p>\n\n\n\n

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Forschung als logistische Herausforderung<\/h3>\n\n\n\n

Allerdings ist Tiefseeforschung logistisch enorm aufwendig und zudem teuer. Denn Proben vom Meeresboden zu holen, funktioniert nur mit hohem apparativem Aufwand. \u00bbEin Tag auf dem Forschungsschiff \u203aSonne\u2039 kostet beispielsweise etwa 50\u2009000 Euro\u00ab, verdeutlich Brandt die Dimension. \u00bbIn 8000 bis 9000 Metern Tiefe kann die Probennahme bis zu zw\u00f6lf Stunden \u00addauern. Eine einzelne Probe kostet dann 25\u2009000 Euro.\u00ab<\/p>\n\n\n\n

Je nach wissenschaftlicher Fragestellung \u00adsetzen die Forscher unterschiedliche Ger\u00e4te f\u00fcr die Probennahme ein. Der Epibenthosschlitten schleppt beispielsweise zwei Netze \u00fcber den Boden und sammelt damit kleine wirbellose Tiere wie Asseln und Flohkrebse, die auf dem Meeresboden leben oder direkt dar\u00fcber schwimmen. Kleine Tiere wie Fadenw\u00fcrmer, Ruderfu\u00dfkrebse, Muschelkrebse, Hakenr\u00fcssler, B\u00e4rtierchen und Bauchh\u00e4rlinge leben meist im Sediment, das mit dem Multicorer, einem Sedimentgreifer mit vielen Plexiglasrohren, ausgestanzt werden kann. Der Gro\u00dfkastengreifer stanzt gr\u00f6\u00dfere Sedimentst\u00fccke aus und f\u00f6rdert damit ebenfalls unter anderem Krebse, Muscheln und Borstenw\u00fcrmer zutage. F\u00fcr gr\u00f6\u00dfere Tiere \u2013 also Schw\u00e4mme, Seesterne, Seegurken, Schnecken, Seeigel, Schlangensterne und Fische \u2013 kommt das Agassiz-Trawl zum Einsatz. Dabei handelt es sich um einen Metallschlitten mit einem Schleppnetz mit zehn Millimeter Maschenweite, das den Meeresboden absammelt.<\/p>\n\n\n\n

Da die Organismen an die Bedingungen in der Tiefsee angepasst sind, versuchen die Forscher diese Bedingungen w\u00e4hrend der Probennahme konstant zu halten. Dazu wird das kalte Tiefenwasser konsequent gek\u00fchlt. An Bord befinden sich Gefrierschr\u00e4nke, um wertvolle Proben bei minus 20\u202fGrad Celsius oder \u2013 nach vorheriger Fixierung in minus 20\u202fGrad kaltem Ethanol \u2013 bei minus 80\u202fGrad einzufrieren. Nach Beendigung der Expedition werden die Proben in Minus-21-Grad-Gefriercontainern in die Heimatlabore verschickt.<\/p>\n\n\n\n

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Das deutsche Forschungsschiff \u00bbSonne\u00ab verf\u00fcgt unter anderem \u00fcber starke Kr\u00e4ne, mit denen die tonnenschweren Tiefseeroboter ins Wasser gelassen werden k\u00f6nnen.<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

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Von der Bestandsaufnahme zur Artbeschreibung<\/h3>\n\n\n\n

Wenn die kostbare Probe an Bord ist, machen die Forscher erst einmal eine gr\u00fcndliche Bestandsaufnahme. Dazu schauen sie sich jedes einzelne Lebewesen unter einem Vergr\u00f6\u00dferungsglas (Binokular) oder dem Mikroskop an und fotografieren es, um die nat\u00fcrliche F\u00e4rbung zu dokumentieren. Durch genetische Analysen k\u00f6nnen sie Verwandtschaftsverh\u00e4ltnisse und die geographische Verbreitung von Arten bestimmen. \u00bbVon den auf so einer Expedition gefundenen Arten sind oft 90 Prozent unbekannt\u00ab, ist Brandt begeistert. \u00bbIm Jahre 2015 kannte man etwa 52 Arten von Meeresasseln im Ochots\u00adkischen Meer. W\u00e4hrend unserer Expedition \u203aSea of Okhotsk Biodiversity Studies\u2039 mit dem \u00adForschungsschiff \u203aAkademik M.\u202fA. Lavrentjev\u2039 haben wir allein beim Sortieren an Bord mehr als 1000 neue Arten entdeckt.\u00ab Die gerade abgeschlossene Forschungsfahrt AleutBio (Aleutian Biodiversity Studies) mit dem Forschungsschiff \u00bbSonne\u00ab (SO293) brachte interessanterweise ebenfalls bereits knapp 1000 Arten an Deck, davon einige, die auch im Kurilen-Kamtschatka-Graben in 3000 Kilometer Entfernung vorkommen. Die wenige Millimeter gro\u00dfen Krebstiere sind in den Tiefseegr\u00e4ben demnach weitver\u00adbreitet. \u00bbUnsere Proben zeigen jedes Mal nur einen winzigen Ausschnitt der Tiefseefauna\u00ab, so die Tiefseeforscherin. \u00bbDa ist es unwahrscheinlich spannend, wenn wir heute Arten finden, die fr\u00fchere Expeditionen an der gleichen Stelle oder auch sehr weit entfernt gefunden haben.\u00ab<\/p>\n\n\n\n

Besonders interessante Arten werden im Labor in Frankfurt detailliert beschrieben. Dazu setzen die Forscher moderne bildgebende Verfahren wie die Licht-, Rasterelektronen- und die konfokale Lasermikroskopie ein. Neue Arten werden au\u00dferdem mit einem unverwechsel\u00adbaren genetischen Barcode \u2013 einer Art Strichcode, der sich aus der Abfolge der Basenpaare eines Markergens ergibt \u2013 versehen oder genomisch untersucht. Das Exemplar der Erst\u00adbeschreibung einer neuen Art wird als Typusexemplar in der wissenschaftlichen Sammlung hinterlegt, wo auch zuk\u00fcnftige Generationen darauf Zugriff haben. Denn: Nur das Typusobjekt selbst kann zweifelsfrei Auskunft \u00fcber die Art geben.<\/p>\n\n\n\n

Brandt ist \u00fcberzeugt, dass wissenschaft\u00adlichen Sammlungen zuk\u00fcnftig eine noch gr\u00f6\u00dfere Bedeutung zukommen wird. Denn internationale Abkommen wie das Nagoya-Protokoll wollen eine gerechte Aufteilung der Vorteile erzielen, die sich aus der Nutzung genetischer Ressourcen ergeben. Dadurch erschweren sie es jedoch zunehmend, Sammlungsgenehmigungen zu erhalten. \u00bbHinzu kommt, dass wir, um die Biodiversit\u00e4t zu sch\u00fctzen, immer nichtinvasiver arbeiten m\u00fcssen. Daher m\u00fcssen wir auch verst\u00e4rkt die Arten beforschen, die bereits in wissenschaftlichen Sammlungen lagern.\u00ab<\/p>\n\n\n\n

Im Moment wird Brandts Forschung au\u00dferdem massiv durch den Ukrainekrieg beeintr\u00e4chtigt. Denn viele Expeditionen, insbesondere ins Ochotskische Meer im Nordwestpazifik oder in den Kurilen-Kamtschatka-Graben, wurden bislang in Kooperation mit russischen Forscherinnen und Forschern durchgef\u00fchrt. \u00bbWir hatten eine unglaublich gute Zusammenarbeit mit unseren russischen Kollegen. Seit Kriegsausbruch ist keine Zusammenarbeit mehr m\u00f6glich, und wir k\u00f6nnen auch nicht mehr vor Ort arbeiten\u00ab, bedauert Brandt. Dabei dr\u00e4ngt die Zeit. \u00bbSchon jetzt laufen wir Gefahr, dass in der Tiefsee, der gro\u00dfen Unbekannten, Arten aussterben, die noch gar nicht entdeckt \u00adwurden.\u00ab<\/p>\n\n\n\n

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Zur Person<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Angelika Brandt<\/strong>, Jahrgang 1961, ist seit April 2017 am Senckenberg Forschungszentrum Standort Frankfurt Leiterin der Abteilung Marine Zoologie und Direktionsmitglied der Senckenberg Gesellschaft. Gleichzeitig ist sie an der Goethe-Universit\u00e4t Professorin f\u00fcr Spezielle Zoologie. Zuvor war Angelika Brandt 22 Jahre Professorin an der Universit\u00e4t Hamburg und leitete von September 2004 bis Oktober 2009 das Zoologische Museum der Universit\u00e4t. Sie erforscht die Biodiversit\u00e4t der Makrofauna in der Tiefsee und in den Polarregionen. Dabei hat sie sich insbesondere auf die Gruppe der Meeresasseln spezialisiert. F\u00fcr ihre Forschung hat sie bislang an 30 Schiffs\u00adexpeditionen teilgenommen, davon mehrfach in leitender Funktion. angelika.brandt@senckenberg.de<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Die Autorin:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Dr. Larissa Tetsch hat Biologie studiert und in Mikrobiologie promoviert. Anschlie\u00dfend war sie in der Grundlagenforschung und sp\u00e4ter in der Medizineraus\u00adbildung t\u00e4tig. Seit 2015 arbeitet sie als freie Wissenschafts- und Medizinjournalistin und betreut zus\u00e4tzlich als verantwortliche Redakteurin das Wissenschaftsmagazin \u00bbBiologie in unserer Zeit\u00ab.<\/em><\/p>\n\n\n\n

larissa-tetsch.de<\/a><\/p>\n\n\n\n

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