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Meeresbewohner im Stress-Test

Zunehmender Kohlendioxidgehalt in der Luft lässt auch die Ozeane saurer werden. Wie Meereslebewesen damit in ferner Zukunft zurechtkommen, simuliert derzeit ein deutsches Forscherteam. Vor der schwedischen Westküste wurden dafür riesige Bottiche versenkt, in denen die Wissenschaftler die Wassersituation des Jahres 2100 nachstellen wollen.

Von Christine Westerhaus | 16.04.2013
    Die "Wassermann" pflügt sich durch das eiskalte Wasser im Gullmar-Fjord. An Bord des Motorbootes sind vier Forscher auf dem Weg zu ihrem Einsatz. Sie wollen Wasserproben aus den Mesokosmen entnehmen. Schon von weitem sind diese Ungetüme aus Plexiglas zu erkennen. Sie sehen aus wie überdimensionierte Reagenzgläser. Der sichtbare Teil der Mesokosmen ragt nur etwa zwei Meter weit aus dem Wasser. Doch unter der Oberfläche geht es noch weitere 17 Meter in die Tiefe. In diesen langen Säulen haben die Forscher 55 Kubikmeter Meerwasser samt den darin lebenden Organismen eingesperrt. In fünf der insgesamt zehn Mesokosmen haben die Forscher zusätzliches Kohlendioxid eingebracht. Damit simulieren sie die Ozeanversauerung, also den Zustand der Meere im Jahr 2100.

    Die "Wassermann" hat ihr Ziel erreicht. Lennart Bach legt an den Befestigungspfeilern von Mesokosmos Nummer drei an. Kein einfaches Manöver. Es ist eng auf dem kleinen Motorboot. Überall stehen Kisten mit Probenfläschchen und Geräten herum.

    "Ich muss nur mal kurz hier anlegen. Ich will nicht vor versammelter Mannschaft Ulfs Mesokosmen versenken."

    Ulf Riebesell ist der Leiter des Experiments. Er steht an Bord eines weiteren Forschungsschiffs vor Ort und überwacht die Probennahme, die Bachs Kollege Thomas Hornick nun vorbereitet.

    Der Forscher löst den sogenannten Sampler aus seiner Verankerung. Ein etwa ein Meter langes, durchsichtiges Rohr aus Plexiglas. Hornick spült das Gerät kurz ab und lässt es dann langsam an einem langen Seil in den Mesokosmos hinabgleiten.

    "Das ist ein Integralschöpfer. Da passen fünf Liter rein. Und der hat einen Drucksensor. Und wenn ich den gleichmäßig runterlasse, dann reagiert der auf den veränderten Wasserdruck und saugt dann pro Zeiteinheit dieselbe Menge Wasser ein. Deswegen hat man eine gleichmäßige Probe über die gesamte Tiefe."

    Noch an Bord zapfen die Forscher das geschöpfte Wasser in kleine Fläschchen ab. Diese werden später an ein fast 60-köpfiges Forscherteam verteilt, erklärt Studienleiter Ulf Riebesell. Der Professor für Biogeochemie am Geomar, dem Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel, ist einer der Erfinder der Mesokosmen.

    "Alles an Parametern wird gemessen, was irgendeine Aussagekraft hat im Hinblick auf Veränderungen im Ozean der Zukunft. Wir messen die physikalischen Parameter: Licht, Salinität, Temperatur. Dann geht es zur Chemie bis hin zur Biologie. Es wird faktisch die ganze Biologe von den Viren bis zu den Bakterien, Phytoplankton, Zooplankton bis zu den Fischlarven, gemessen. Also von der Physik über Biologie bis hin zur Atmosphärenchemie wird alles gemessen."

    Seit Mitte Februar fahren die Forscher an jedem zweiten Tag zu den Mesokosmen und sammeln ihre Proben. Läuft alles nach Plan, wird das noch bis Ende Juni so weitergehen. Mit diesem Langzeitexperiment will Riebesells Team herausfinden, wie sich die Ozeanversauerung auf die in den Behältern eingeschlossenen Lebensgemeinschaften auswirkt. Die wichtigste Frage ist dabei, wie sich das Ökosystem unter einem niedrigen pH-Wert mit der Zeit verändert. Zwar haben schon viele Forscher die Effekte der Ozeanversauerung in den vergangenen Jahren intensiv untersucht. Doch die meisten von ihnen haben nur eine einzige Art ins Labor gebracht und geschaut, wie gut sie mit einem niedrigen pH-Wert zurecht kommt.

    "Man weiß aber überhaupt nicht, wie der Organismus sich im natürlichen System verhalten wird. Wir müssen wirklich ihn im natürlichen System uns anschauen, wenn er in Konkurrenz steht zu anderen Organismen, wenn er Verlustprozesse durch Fraß, durch Virenbefall hat und erst in Wechselwirkung all dieser Interaktionen kann man wirklich beurteilen: Ist der Organismus in der Zukunft benachteiligt oder kann er sich dran anpassen und das sind Ergebnisse, die plötzlich was ganz anderes bringen als das, was man im Labor gesehen hat und versucht hat aus Labordaten zu extrapolieren."

    Diese Wissenslücke sollen die Mesokosmen-Experimente nun schließen. Allerdings mit deutlicher Verspätung: Schon seit Ende Januar sind die Meerwasser-Säulen im Gullmar-Fjord verankert. Doch noch bis vor kurzem waren die Temperaturen in Schweden eisig. Erst jetzt erwacht die Natur allmählich aus ihrem Winterschlaf.

    "Das für uns aufregende ist, dass wir im Moment eine Algenblüte haben. Darauf haben wir gewartet seit Anbeginn. Normalerweise kommt die schon viel früher - eigentlich hätte die schon im Februar kommen sollen. Jetzt ist für uns die Hauptmessphase, weil jetzt erwarten wir die größten Signale, den größten Co2-Effekt, weil einfach die Stoffumsätze jetzt massiv sind. Es werden Nährstoffe gebildet, die Zooplankta werden sich vollfressen,die Bakterien bekommen endlich Futter. Also jetzt fangen alle gerade an aufzuwachen, also die Party geht gerade ab jetzt."