Mit Schleppkamera und Unterwasser-Roboter: Expedition MSM126 erkundet Tiefsee-Lebensräume rund um Madeira

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Quallen sind nur schwer zu untersuchen, denn sie
sind sehr fragil und es ist schwierig, sie mit Netzen intakt zu fangen.
Deshalb ist der Beitrag des gelatinösen Planktons zum Nahrungsnetz im
Ozean noch kaum erforscht. Dies gilt insbesondere für die Tiefsee, die
generell noch viele weiße Flecken auf der Wissenslandkarte aufweist. Eine
internationale Expedition mit Expert:innen aus verschiedenen
Forschungsfeldern macht sich morgen [09.02.2024] auf den Weg, unbekannte
unterseeische Lebensräume mit ihrer Artenvielfalt rund um die Insel
Madeira zu erkunden. Dabei gehen die Forschenden insbesondere der Frage
nach, welche Rolle Quallen im Nahrungsnetz des Ozeans spielen.

„Es ist sehr wahrscheinlich, dass wir auf der Fahrt neue Arten entdecken
werden”, sagt Dr. Jan Dierking. Der Meeresbiologe am GEOMAR Helmholtz-
Zentrum für Meeresforschung Kiel ist Fahrtleiter der Expedition MSM126
„Jellyweb Madeira“ auf dem deutschen Forschungsschiff MARIA S. MERIAN, das
morgen ausläuft, um die Unterwasserlebensräume rund um Madeira zu
erforschen. Und seine Erwartungen dürften kaum zu hochgesteckt sein, denn
die geplanten Untersuchungen beziehen sich in großen Teilen auf die
Tiefsee, und dieser Lebensraum ist noch immer weitgehend unerforscht. Die
Gründe dafür sind einerseits die extremen Bedingungen: Es ist dunkel,
kalt, und es herrscht ein enormer Druck. Vor allem aber ist die Tiefsee
tief. Um dort Proben zu nehmen, braucht es sehr spezielle Geräte.

Während der Fahrt wird das internationale Team aus 22
Wissenschaftler:innen aus fünf Ländern daher eine breite Palette
modernster Instrumente und Technologien einsetzen, darunter Echolote,
Schleppkameras, einen Tiefseeroboter und verschiedene Netze, um die
biologische Vielfalt und die Nahrungsnetze der Tiefsee zu erforschen.

„Die Echolote und Schleppkameras werden wir zunächst einsetzen, um drei
Gebiete rund um die Insel Madeira von einer Tiefe von 50 Metern bis
hinunter auf 3000 Meter zu kartieren“, erklärt Co-Fahrtleiter Dr. Henk-Jan
Hoving, „einen Tiefsee-Canyon, ein ausgedehntes Unterwasserplateau und
einen unterseeischen Bergrücken.“

Das Foto- und Videosystem XOFOS (Ocean Floor Observing System, Ozeanboden-
Beobachtungssystem) filmt und fotografiert für die Kartierung den
Meeresboden. Das mit einer Kamera, Lichtquellen und Sensoren zur Messung
von Umweltdaten ausgestattete Tiefsee-Kamerasystem PELAGIOS (Pelagic in
Situ Observation System, Pelagisches in-situ-Beobachtungssystem) kann Tag
und Nacht im Freiwasser eingesetzt werden und ermöglicht es, Organismen
lebend in ihrer natürlichen Umgebung zu dokumentieren. Dabei erhoffen sich
die Wissenschaftler:innen, bislang unentdeckte Lebensräume wie
Korallengärten oder Tiefseeriffe zu finden, an die sie dann zur gezielten
Probennahme zurückkehren können.

Für die Beprobungen haben sie das „Schweizer Taschenmesser der
Meeresforschung“ dabei, wie Jan Dierking und Henk-Jan Hoving sagen – ein
Taschenmesser von der Größe eines Autoanhängers: Das ROV PHOCA, ein
ferngesteuerter Unterwasserroboter, der bis zu 2000 Meter in die Tiefe
tauchen kann und über eine Glasfaserverbindung hochauflösende Live-Videos
aus der Tiefsee an die Oberfläche überträgt. Er kann je nach Einsatz mit
einer Vielzahl wissenschaftlicher Instrumente ausgerüstet werden. Während
der MSM126 soll er sowohl im Freiwasser als auch am Meeresboden eingesetzt
werden. Im offenen Wasser wird eine „Slurp Gun“, eine Art Staubsauger, die
empfindlichen gallertartigen Organismen schonend einsammeln – „eine
riesige Chance, Tiefseearten unbeschadet nach oben zu holen und zu
beschreiben“. Am Meeresboden wird das ROV Proben von Sedimenten, Korallen
oder Schwämmen nehmen. Außerdem dient es dort als Plattform für
Experimente zu den so genannten Nahrungsfällen (food falls), also dem, was
aus den oberen Schichten des Ozeans hinabsinkt. „Wir wollen sehen, wie die
Lebewesen im Freiwasser mit der Tiefsee in Verbindung stehen: Wer frisst
hier wen, wer steht mit wem in Konkurrenz?“, erklärt Dr. Jan Dierking.
„Ich bin schon sehr gespannt, was das ROV, unser Auge am Meeresboden,
erblicken wird.“

Eine zentrale Fragestellung ist, welche Rolle gelatinöses Zooplankton,
also Quallen, im ozeanischen Nahrungsnetz spielen. Dazu gibt es noch nicht
viele Erkenntnisse, denn Quallen zu untersuchen ist schwierig. Sie sind
sehr fragil, lassen sich nur schwer unversehrt mit Netzen fangen, weshalb
ihre Bedeutung für die Nahrungsnetze wahrscheinlich unterschätzt wird. Co-
Fahrtleiter Dr. Henk-Jan Hoving: „Diese Gruppe von Lebewesen ist sehr
vielfältig. Einige von ihnen können eine Länge von mehreren Metern
erreichen. Manche sind Räuber, die Krebstiere, Fische oder andere
gelatinöse Organismen fressen. Andere ernähren sich von Detritus, dem
abgestorbenen und verrottenden Material, das in der Wassersäule reichlich
vorhanden ist.“

Das Nahrungsnetz der gelatinösen Organismen, auch als Jellyweb bezeichnet,
spiele daher wahrscheinlich eine wichtige Rolle bei der Verarbeitung von
organischem Material, denn Quallen können in großer Zahl auftreten, sagt
der Tiefsee-Experte. Und stirbt so eine „Quallenblüte“, sinkt
möglicherweise auch eine sehr große Menge Biomasse ab. Dr. Jan Dierking:
„Wieviel davon eigentlich am Meeresgrund ankommt und wer sich davon
ernährt, wissen wir für viele Regionen – darunter auch Madeira – noch
nicht.“ Das Jellyweb könnte eine Schlüsselrolle in den ozeanischen
Nahrungsnetzen spielen und auch erheblich am Export von Kohlenstoff in die
Tiefsee beteiligt sein.

Auf Madeira selbst ist das öffentliche Interesse an der Expedition groß.
So wird es beispielsweise für Schulkinder eine Live-Schalte auf das Schiff
geben, bei der sie den Wissenschaftler:innen bei ihrer Arbeit über die
Schulter schauen können. Dr. Dierking: „Es gibt auf Madeira große
Bestrebungen, das Wissen über die Tiefsee zu mehren, um diese besser
schützen zu können.“ Er hofft, mit den auf der Expedition gewonnenen Daten
nicht nur Wissenslücken zu füllen, sondern auch ganz konkret zum Schutz
der Lebensräume und der Artenvielfalt des Meeres rund um Madeira beitragen
zu können.

Expedition auf einen Blick:

FS MARIA S. MERIAN-Expedition MSM126
Name: Jellyweb Madeira
Region: Mittlerer Ostatlantik
Fahrtleitung: Dr. Jan Dierking, Dr. Henk-Jan Hoving
Start: 09. Februar 2024, Funchal (Portugal)
Ende: 04. März 2024, Las Palmas (Spanien)

Projekt-Förderung:

Die Expedition wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung
(BMBF) und die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.