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eine reise an die grenze des lebens
leben unter hochdruck
„Ist das nicht aufregend?!“, flüstert
Dr. Joan Bernhard erwartungsvoll in meine
Richtung. Die Begeisterung sieht man
der sonst sehr beherrschten Geologin
des Woods Hole Oceanographic Institute
(USA) deutlich an. Immer wieder verlagert
sie ihr Gewicht nach links und rechts,
zappelt mit Beinen und Füßen, quietscht
glücklich und starrt gebannt auf einen
der zahlreichen Bildschirme direkt vor ihr.
Es ist eng, die Wände des unbeleuchteten
Raums sind mit einem dunklen Grau,
fast Schwarz, ausgekleidet. Nur das Licht
der vielen Computermonitore erhellt das
Dunkel. Wir befinden uns in der Überwachungszentrale
des Tauchroboters Jason,
der sich in diesem Moment auf eine Reise
in die Tiefe des Mittelmeerbeckens
Discovery begibt. „Seht nur! Sieht das
nicht unglaublich aus?“, durchbricht die
aufgeregte Wissenschaftlerin die Stille im
Raum. Und wie es das tut! Am Rande des
Tiefseebeckens stockt einem förmlich der
Atem. Man hat das Gefühl gerade auf dem
Mond gelandet zu sein.
Vor einigen Tagen habe ich mich zusammen
mit der Arbeitsgruppe Ökologie von
Professor Dr. Thorsten Stoeck von der TU
Kaiserslautern auf eine spannende Forschungsreise
zu einem der ältesten Meere
auf unserem Planeten begeben – dem
Mittelmeer. Zwei Wochen lang werden wir
auf dem amerikanischen Forschungsschiff
R/V Atlantis unterwegs sein. „Wir starten
im Hafen von Piräus/Griechenland. Ziel
ist die Erkundung der östlichen Tiefseebecken
Discovery, L’Atalante und Urania“,
erklärt Stoeck zu Beginn der Reise. „Diese
Tiefseebecken werden auch als deep hypersaline
anoxic basins, abgekürzt DHABs,
bezeichnet. Der Name lässt auf die extremen
Lebensbedingungen schließen, die
die Becken zu einem der lebensfeindlichsten
Habitate auf unserer Erde machen“.
Dabei steht „deep“ für die extreme
Tiefe zwischen 3000 und 4000 Metern
unter dem Meeresspiegel, in der sich die
Becken ausbreiten. Neben absoluter Dunkelheit
herrscht hier ein Druck zwischen
300 und 400 bar. „Hypersaline“ steht für
das hoch konzentrierte Salzwasser innerhalb
der Becken, welches „anoxic“, also
frei von Sauerstoff ist.
Alles gut und schön – aber warum ist die
Erforschung dieser einsamen Tiefseelandschaft
überhaupt von Relevanz?
Die ersten Becken dieser Art wurden in
den 1980er Jahren entdeckt. Ursprünglich
wurde angenommen, dass solche Gebiete
aufgrund ihrer extremen Umweltbedingungen
frei von jeglicher Art von Leben
sind. In der Vergangenheit konnten mikrobielle
Lebensgemeinschaften durch die
Analyse von DNA-Proben nachgewiesen
werden. Unter diesen aberwitzigen Umweltkonditionen
ist völlig klar: Hier können
sich nur Überlebenskünstler behaupten!
Sie müssen spezielle Anpassungen mit
sich bringen, Spezialisten sein, um die
zahlreichen Stressfaktoren überstehen zu
können. Da das Beckenwasser eine zehnmal
höhere Salzkonzentration aufweist, als
das durchschnittliche Meerwasser, findet
durch die höhere Dichte kein Austausch
mit dem umgebenden Wasser statt. Das
wiederum bedeutet, dass die vermuteten
Mikroorganismen für sehr lange Zeit keine
fremden Umwelteinflüsse erfahren haben.
Sie waren isoliert und konnten sich ohne
große Konkurrenz durch andere Lebewesen
zu Profis der Extreme entwickeln. Um
welche Mikroorganismen handelt es sich?
Wie sehen ihre Anpassungen aus? Können
sie der Menschheit von Nutzen sein?
Fragen über Fragen!
Also, nichts wie los!!! Proben holen,
Organismen untersuchen und Rätsel lösen!
Was sich einfach anhört, entpuppt
sich in der Praxis als eher schwierig. Auf
ihrem Weg zur Wasseroberfläche werden
die Tiefseeproben starken Temperaturschwankungen,
Sauerstoff, wechselnden
Druckverhältnissen und Sonnenlicht ausgesetzt.
Eine tödliche Mischung für die
Tiefseeorganismen. „Wir haben uns viele
Gedanken um die Lösung dieses Problems
gemacht“, berichtet die Mikrobiologin Dr.
Virginia Edgcomb, ebenfalls vom Woods
Hole Institute. Die ganze Forschermeute
steht im Halbkreis aufgebaut im Labor
der R/V Atlantis. Künstliches Licht erhellt
den Raum. Alle Blicke sind auf ein futu-
ristisch anmutendes Instrument gerichtet.
„Was ihr hier seht, ist SID-ISMS. Die Abkürzung
steht für Submersible Incubation
Device – in Situ Microbial Sampler“, stellt
sie stolz ihr neues Baby, das Herzstück
der künftigen Arbeiten, vor. Grob übersetzt
bedeutet dies: tauchfähige Apparatur mit
der Fähigkeit, mikrobielle Umweltproben
zu nehmen und diese an Ort und Stelle
zu konservieren. „Mit SID haben wir die
Möglichkeit, Wasserproben direkt in den
Tiefseebecken aufzunehmen und diese
mittels einer Pumpe über Filter laufen zu
lassen. Unsere Zielorganismen werden
vom Filterpapier zurückgehalten und gesammelt.
SID ermöglicht es die Proben
schon in der Tiefe auf verschiedene Art
und Weisen zu konservieren, so dass wir
sie später im Labor weiter analysieren
können. Jedoch wurde das Instrument
noch nie zuvor getestet.“
Endlich ist es soweit! SID verlässt seine
Kinderstube. Es ist ein herrlicher Tag:
Die Sonne scheint und das Meer gleicht
einer Badewanne – keine Welle weit und
breit. Alle sind nervös. Wird SID es schaffen?
„Wir sind bereit, es kann losgehen!“,
kommuniziert die Crew mit der Schiffsbrücke.
Langsam bewegt sich der Apparat mit
Hilfe einer riesigen Winde in die Luft. Die
Sonnenstrahlen werden vom Gerät reflektiert
und lassen es funkeln bis es letztendlich
im Wasser verschwindet. Nun heißt
es warten. Es dauert ca. 1 ½ Stunden bis
SID im Tiefseebecken angelangt ist. Die
gesamte Reise wird von den Forschern mit
verfolgt und überwacht. Über Sensoren
überprüfen sie, wie sich z.B. Temperatur,
Salz- und Sauerstoffgehalt mit der Tiefe
verändern. „Stopp! Wir sind da“, ruft Edgcomb,
als die Salzsonde plötzlich einen
starken Ausschlag anzeigt. „Wir befinden
uns genau in der Schicht zwischen normalem
Meerwasser und Tiefseebecken. Hier
3/2012
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