11.07.2008 Ar­ten­viel­falt und Kli­ma­ge­sche­hen

Spielt Bio­di­ver­si­tät von Tief­see­le­be­we­sen eine Rol­le für das Kli­ma? Wel­che Le­be­we­sen exis­tie­ren in den dunk­len Tie­fen des Oze­ans? Wel­chen Ein­fluss ha­ben sie auf das Kli­ma un­se­res Pla­ne­ten? Und wie lebt und ar­bei­tet es sich auf ei­nem For­schungs­schiff? Fra­gen rund um das The­ma Mee­res­for­schung be­ant­wor­ten di­rekt von Bord die Bre­mer Fahrt­lei­te­rin Prof. Dr. Ant­je Boe­ti­us und ihr in­ter­na­tio­na­les For­scher-Team. In Ko­ope­ra­ti­on mit dem Max-Planck-In­sti­tut für ma­ri­ne Mi­kro­bio­lo­gie (MPI-MM) füh­ren sie vom 17.07.08 bis zum 24.08.08 ei­nen For­scher-Blog zur 76. Me­te­or-Ex­pe­di­ti­on auf den Web­sei­ten des Geo­por­tals pla­net­er­de.de.

Die Fahrt M76/​3b ist ein Ge­mein­schafts­vor­ha­ben des MA­RUM – Zen­trum für Ma­ri­ne Um­welt­wis­sen­schaf­ten an der Uni­ver­si­tät Bre­men und sei­nen Part­ner­in­sti­tu­ten MPI und AWI so­wie dem fran­zö­si­schen For­schungs­in­sti­tut IF­RE­MER und der Uni­ver­si­tät Pa­ris. Auf der Ex­pe­di­ti­on wird das fern­ge­steu­er­te Un­ter­was­ser­fahr­zeug QUES­T4000 des MA­RUM für die Tauch­fahr­ten vor der West­küs­te Afri­kas ein­ge­setzt. Im Fo­kus sei­ner hoch­auf­lö­sen­den Ka­me­ras: Die bi­zar­re Mee­res­fau­na der Gas- und Fluid­quel­len am west­afri­ka­ni­schen Kon­ti­nen­tal­rand. Ziel der Mee­res­for­scher wer­den geo­che­mi­sche Pro­zes­se der be­son­ders me­than­gas- und ar­ten­rei­chen Seep-Sys­te­me sein - um zu er­grün­den, wel­che Rol­le che­mo­syn­the­ti­sche Seep-Or­ga­nis­men im Kli­ma­ge­sche­hen spie­len.

Lebensbasis Methan

Bi­zar­re Le­be­we­sen tum­meln sich mit­un­ter in den Tie­fen der Ozea­ne: laut­los hu­schen wei­ße Krab­ben über den Mee­res­grund, wie­gen sich me­ter­lan­ge Röh­ren­wür­mer in der Strö­mung und bau­en sich rie­si­ge Mu­schel­bet­ten auf. In der licht­lo­sen Um­ge­bung der Tief­see ist das Le­ben auf al­ter­na­ti­ve En­er­gie­spen­der als pflanz­li­che Bio­mas­se an­ge­wie­sen. Mit­un­ter stei­gen die­se di­rekt aus dem Mee­res­bo­den auf:

Durch die bak­te­ri­el­le Zer­set­zung von or­ga­ni­schem Ma­te­ri­al so­wie durch die zu­neh­men­de Hit­ze in tie­fen Se­di­ment­schich­ten, ent­ste­hen im Mee­res­bo­den Gase. Wenn sich die Gase über län­ge­re Zeit­räu­me an­sam­meln kön­nen sie von Zeit zu Zeit un­ter ge­wal­ti­gem Druck ex­plo­si­ons­ar­tig gro­ße Men­gen Se­di­ment an die Mee­res­bo­den­ober­flä­che schleu­dern. Re­sul­tat sol­cher Schlamm­vul­ka­ne sind klei­ne (1-2 m) bis rie­si­ge (1-2 km) Lö­cher im Mee­res­grund - „Po­cken­nar­ben“ (pock­marks). An sol­chen so­ge­nann­ten „kal­ten Quel­len“ (cold seeps) aus­tre­ten­de Gase und Flui­de, dar­un­ter das Treib­haus­gas Me­than und an­de­re Koh­len­was­ser­stof­fe so­wie Schwe­fel­was­ser­stoff, bil­den die En­er­gie­quel­le für eine Fül­le mi­kro­bi­el­len Le­bens und che­mo­syn­the­ti­scher Tie­re, die mit Hil­fe ih­rer Sym­bi­on­ten CO2 fi­xie­ren.

Tiefseehabitate und das Methangas

„Zen­tra­les The­ma der Aus­fahrt wird der Um­satz des kli­ma­re­le­van­ten Me­than­ga­ses an Me­than­quel­len und die Rol­le der dort le­ben­den Or­ga­nis­men sein“, er­läu­tert Prof. Dr. Ant­je Boe­ti­us, wis­sen­schaft­li­che Lei­te­rin der ME­TE­OR-Rei­se M76/​3b und Kopf der Ar­beits­grup­pe Mi­kro­bi­el­le Ha­bi­ta­te am Max-Planck-In­sti­tut für ma­ri­ne Mi­kro­bio­lo­gie in Bre­men. Wie die Ar­ten­viel­falt der fas­zi­nie­ren­den Tief­see­ha­bi­ta­te an geo­lo­gi­sche und bio­geo­che­mi­sche Pro­zes­se der Gas- und Flüs­sig­keits­aus­s­trit­te ge­kop­pelt sind, in­ter­es­siert die Fahrt­lei­te­rin und ihr in­ter­na­tio­nal be­setz­tes Wis­sen­schaft­ler-Team ganz be­son­ders. Ziel der ak­tu­el­len Ex­pe­di­ti­on ist der tie­fe Kon­ti­nen­tal­hang vor West­afri­ka, an dem fran­zö­si­sche Mee­res­for­scher sechs Jah­re zu­vor ein Zen­trum der Bio­di­ver­si­tät ent­deckt ha­ben. Die 3000 Me­ter tie­fen Rie­sen-Pock­marks zeich­nen sich durch eine be­son­ders hohe Bio­mas­se und Di­ver­si­tät ih­rer Le­bens­ge­mein­schaf­ten aus. Ihre Se­di­men­te ber­gen enor­me Gas­spei­cher, dar­un­ter auch das kli­mage­fähr­den­de Me­than in Form von Gas­hy­drat. „Wir wol­len un­ter­su­chen, wie die Seep-Öko­sys­te­me des west­afri­ka­ni­schen Kon­ti­nen­tal­rands als Tief­see­ha­bi­ta­te funk­tio­nie­ren und war­um ge­ra­de hier so eine rei­che Ar­ten­ge­mein­schaft ge­fun­den wird.“, so Ant­je Boe­ti­us über das um­fang­rei­che Ar­beits­pro­gramm, „So­wohl geo­che­mi­sche und geo­lo­gi­sche Un­ter­su­chun­gen wie auch Bio­di­ver­si­täts­fra­ge­stel­lun­gen, von Mi­kro­or­ga­nis­men bis hin zur Me­gafau­na, be­stim­men un­se­re For­schung.“

Multifunktionelle Forschung durch Spitzentechnik

Haupt­ar­beits­ge­rä­te der Ex­pe­di­ti­on wer­den mit Ka­me­ras be­stück­te In­stru­men­te sein, al­len vor­an das fern­ge­steu­er­te Tief­see­fahr­zeug QUEST. Mit der Ent­wick­lung von Ro­bo­tern, die ak­ku­ra­te Bil­der der Tief­see lie­fern kön­nen und ge­zielt Pro­ben neh­men kön­nen, hat die Mee­res­for­schung ei­nen gro­ßen Schritt vor­an ge­tan. „ Es ist eine er­heb­li­che Be­schleu­ni­gung des Ler­nens“, so die Fahrt­lei­te­rin und Mee­res­bio­lo­gin Ant­je Boe­ti­us, „Wäh­rend man Pro­ben nimmt und Mes­sun­gen durch­führt, kann man gleich­zei­tig stän­dig se­hen, was um ei­nen her­um pas­siert und macht oft zu­fäl­lig wich­ti­ge Ent­de­ckun­gen über die Tief­see­um­welt.“

Mit dem Mul­ti­ta­lent QUEST ist ein um­fang­rei­ches in situ-Be­pro­bungs­pro­gramm ge­plant: Für Ex­pe­ri­men­te an Ort und Stel­le wird der Bre­mer Tauch­ro­bo­ter au­to­nom ar­bei­ten­de bent­hi­sche Kam­mern und mi­kro­bi­el­le In­ku­ba­to­ren ab­set­zen. De­tail­wis­sen zu Ver­tei­lung und Di­ver­si­tät der Mee­res­fau­na soll die spe­zi­fi­sche Pro­be­nah­me von Flui­den, Se­di­men­ten und Fau­na, Vi­deo- und Fo­to­auf­nah­men und Mes­sun­gen über die bio­lo­gi­sche Ak­ti­vi­tät - den Um­satz von Schwe­fel und Me­than so­wie den Sau­er­stoff­ver­brauch - er­brin­gen.

Langzeitstudie per „Öko-Modul“

Die Ver­än­de­rung der Ar­ten­ge­mein­schaf­ten über ei­nen län­ge­ren Zeit­raum wird erst­mals mit­hil­fe ei­nes „öko­lo­gi­schen“ Mo­duls er­fasst wer­den, das für ein hal­bes Jahr am RE­GAB-Pock­mark sta­tio­niert sein wird. Bis zu sei­ner Ber­gung durch Kol­le­gen des fran­zö­si­schen Mee­res­for­schungs­in­sti­tuts If­re­mer (Pro­jekt DE­EP­OA­SES) in 2009, wird es die Ent­wick­lung der Le­bens­ge­mein­schaf­ten an den Seep-Öko­sys­te­men ana­ly­sie­ren und mit Vi­deo­clips do­ku­men­tie­ren.

Dr. Man­fred Schlös­ser
Pres­se­spre­cher am MPI für Ma­ri­ne Mi­kro­bio­lo­gie Bre­men
Tel.: 0421 2028 - 704
E-Mail: mschloes@mpi-bre­men.de

Al­bert Ger­des
Pres­se­spre­cher am MA­RUM-Zen­trum für Ma­ri­ne Um­welt­wis­sen­schaf­ten
Tel.: 0421 218 - 65540
E-Mail: ager­des@ma­rum.de

Weitere Informationen zum wissenschaftlichen Hintergrund:

Prof. Dr. Ant­je Boe­ti­us
Tel.: 0421 2028 - 860
E-Mail: aboe­ti­us@mpi-bre­men.de, der­zeit fahrt­lei­ter@me­te­or.la­eisz.de

Kon­takt Geo­por­tal pla­net­er­de.de:
Dr. As­trid Ahke
Dipl.-Ma­ri­ne Um­welt­wis­sen­schaft­le­rin
PR-As­sis­ten­tin
Re­dak­ti­on pla­net­er­de.de
Tel.: 0228 55525 - 33
E-Mail: a.ahke@ise­rund­schmidt.de



In­for­ma­tio­nen zu den be­tei­lig­ten In­sti­tu­ten und For­schungs­pro­gram­men:

Max-Planck-In­sti­tut für Ma­ri­ne Mi­kro­bio­lo­gie
Cel­si­us­stras­se 1
28359 Bre­men
www.mpi-bre­men.de

MA­RUM - Zen­trum für Ma­ri­ne Um­welt­wis­sen­schaf­ten
der Uni­ver­si­tät Bre­men
Leo­be­ner Str.
28359 Bre­men
www.ma­rum.de

FB 05 - Fach­be­reich 05: Geo­wis­sen­schaf­ten
Post­fach 330440
28334 Bre­men
www.geo.uni-bre­men.de

Uni­ver­sit­eit Gent
Vak­group Bio­lo­gie
Kri­jgs­la­an 281 S8
9000 Gent
http://​we­ten­sch­ap­pen.ugent.be/​site/​in­dex_eng.html

CNRS
Cent­re na­tio­nal de la re­cher­che sci­en­ti­fi­que
Siè­ge: 3, rue Mi­chel-Ange
75794 PA­RIS ce­dex 16/ Fran­ce
http://​www.lo­ce­an-ipsl.upmc.fr

Ad­ap­ta­ti­on et Evo­lu­ti­on en mi­lieux ex­trê­mes
Di­rectri­ce ad­join­te de l’­UMR 7138 CNRS IRD MNHN UPMC
Sys­te­ma­tique Ad­ap­ti­on Ec­vo­lu­ti­on
Uni­ver­sité Pier­re et Ma­rie Cu­rie
Bat A 4 eta­ge, case 5
7 Quai Saint Ber­nard 75005 Pa­ris Fran­ce
http://​amex.snv.jus­sieu.fr


Das MARUM ist ein Zusammenschluss des Exzellenzclusters "Der Ozean im System Erde“ und des Forschungszentrum Ozeanränder und wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanziert. Das MARUM entschlüsselt mit modernsten Methoden und eingebunden in internationale Projekte die Rolle des Ozeans im System Erde - insbesondere im Hinblick auf den globalen Wandel. Es erfasst die Wechselwirkungen zwischen geologischen und biologischen Prozessen im Meer und liefert Beiträge für eine nachhaltige Nutzung der Ozeane.


Das Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie ist ein Meeresforschungsinstitut und gehört zur Max-Planck-Gesellschaft. Am Bremer Institut arbeiten über 200 Forscher aus mehr als 20 Nationen in den drei Abteilungen Biogeochemie, Mikrobiologie und Molekulare Ökologie. Sie untersuchen die Rolle, Vielfalt und Eigenschaften von Mikroorganismen aus dem Meer.

National institute of marine research, the French public institute for marine research, IFREMER contributes, through studies and expert assessments, to knowledge about the ocean and its resources, monitoring of marine and coastal zones and the sustainable development of maritime activities. To these ends, it designs and operates observational, experimental and monitoring tools and facilities. IFREMER manages the ocean research fleet for the French scientific community.