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Weltraum unter Wasser

Die Technologie der Census-Projekte

„Reisen und Forschen im Meer ist wie Reisen und Forschen im Weltraum. Hier wie dort ist der Einsatz komplexer Technologien erforderlich, müssen neue Wege beschritten werden, um in extreme Gegenden zu gelangen – und wieder zurück. Und vor Ort brauchen die Wissenschaftler Mut, bisher unerforschte Regionen zu untersuchen“, so beschreiben Darlene Crist und ihre Kollegen im Buch „Schatzkammer Erde“ die Herausforderungen, die sie im Census-Projekt bewältigen müssen. „To boldy go where no one has gone before“ ist daher nicht nur das Motto der tapferen Besatzung des Raumschiffs Enterprise, sondern durchaus auch das der Census-Forscher.

Ein autonomes Unterwasservehikel (AUV) tastet den Meeresboden ab. © AUVfest 2008,Navy /OAA, OceanExplorer.noaa.gov

Und tatsächlich gleicht der tiefe Ozean in vieler Hinsicht dem Weltall: Er füllt große Weiten, es gibt keine Luft zum Atmen und arbeiten ohne Schutzkleidung ist unter Umständen sogar lebensgefährlich. Etwas zugänglicher erweist sich der Ozean allenfalls in den flachen Küstengebieten oder nahe der Wasseroberfläche, hier können die Forscher mit Fangnetzen, einfachen Taucherausrüstungen und Kameras agieren. Weiter unten jedoch sind sie weitestgehend auf hochtechnisierte Hilfsmittel angewiesen, hier geht kaum etwas ohne Tauchroboter und Forschungs-U-Boote, ohne Hightechkamera und Spezialmessinstrumente.

Besuch am Set von „Abyss“

Ähnlich den unbemannten Raumsonden der Weltraumforscher erlauben vor allem die autonomen Unterwasservehikel, die AUVs, den Meereswissenschaftlern, unbekannte Gefilde quasi stellvertretend über deren Instrumente in Augenschein zu nehmen. Ein Census-Forscherteam besuchte beispielsweise mit Hilfe eines solchen Tauchroboters einen ziemlich berüchtigten Ort: den Tiefseegraben vor den karibischen Cayman-Inseln, in dem der Hollywood-Film „Abyss“ von 1986 spielte.

Normale Tauchgeräte sind für größere Tiefen nicht geeignet © SXC

Im Gegensatz zu den glücklosen Protagonisten des Films begegnete „Nereid“ allerdings keinen telepathischen Aliens, auch wenn das Tauchboot vom Astrobiologieprogramm der NASA mitfinanziert war. Dafür aber entdeckte es Belege für die Existenz heißer Quellen in gut 4.000 Metern Tiefe. Warmes, mineralienreiches Wasser meldeten die Sensoren des sowohl autonom als auch am Kabel operierenden Tauchroboters an die Oberfläche. Dann allerdings musste sich „Nereid“ doch noch himmlischer Gewalt beugen: Tropensturm „Ida“ erzwang ein Ende der Expedition.

Zittern an der langen Leine

An einer ganz besonders langen Leine operierte ein ferngesteuerter Roboter dagegen im Nordostatlantik. Zwölf Kilometer Kabel zog er hinter sich her, als er die 4.800 Meter unter der Wasseroberfläche liegende „Porcupine“-Tiefsee-Ebene erkundete. Für die Wissenschaftler an Bord des Begleitschiffes besteht bei solchen Verfahren zwar keine Gefahr, am Mitzittern hindert sie das jedoch nicht:

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„Es kann ein hartes Umfeld da unten sein. Ich erinnere mich an die erbärmliche Angst, die ich hatte, als unser Videosystem 40 Minuten lang an einem Felsen festhing und wir uns Sorgen machten, ob unsere wertvolle Aufnahmeausrüstung kaputt oben ankommen würde“, erzählt Mireille Consalvey vom neuseeländischen Institut für Wasser und Atmosphärenforschung über ein Erlebnis im Rahmen des Seamount-Projekts „CenSeam“. „Glücklicherweise überlebte der Rekorder das Ganze besser als viele von uns und lieferte brillante Bilder aus dieser entlegenen Tiefe.“

Mit Kampfschwimmmertechnik zu den Korallen

Aber längst nicht immer schickten die Census-Forscher ihre technischen „Stellvertreter“ vor. Vor allem auf den Expeditionen der Korallenriff-Projekte zwängten sich die Wissenschaftler selbst in Tauchanzüge und stiegen mit Hilfe von hochmodernen Kreislauftauchgeräten auch in größere Tiefen hinab. Die ursprünglich für Kampfschwimmer und Minentaucher entwickelten Apparaturen recyclen die Ausatemluft und sind daher effektiver als offene Systeme.

Dieser leuchtend blaue Riffbarsch wurde Chromis abyssus genannt, in Anerkennung der Unterstützung durch die BBC bei seiner Entdeckung, wegen seiner Farbe (chromos ist das griechische Wort für Farbe) und des Lebensraums Tiefwasser (abyssus bedeutet grundlose Tiefe). © Richard Pyle, aus dem Buch "Schatzkammer Ozean"

Und die Mühe hat sich gelohnt: Gleich 28 neue Arten förderten die Forscher um Richard Pyle vom Bishop Museum in Honolulu auf diese Weise vor den Karolineninseln im Pazifik zu Tage – während nur einer einzigen Tauchexpedition. Am auffälligsten war ein in 120 Metern Tiefe lebender, leuchtend blauer Riffbarsch, der Chromis abyssus getauft wurde.

Glück und Zufall helfen mit

Manchmal allerdings waren neue Entdeckungen weder besonders innovativer Technik noch aufwändigen Suchen zu verdanken, sondern schlicht Zufall, wie im Fall des Census Küstenprojekts „NaGISA“. Brenda Konar, Professorin an der University of Alaska in Fairbanks erzählt: „Als wir im Prince William Sound Proben nahmen, ließ mein Kollege ein Filtersieb über Bord des Boots fallen, auf dem wir unsere Proben sortierten. Wir unternahmen einen Tauchgang in 18 Meter Tiefe, um das Sieb zu bergen – und fanden einen für unseren Bundesstaat völlig neuen Lebensraum. Wir wissen jetzt, dass es in Alaska Rhodolith-Bänke gibt.“ Dieser besondere Lebensraum entwickelt sich auf dem Kalk von urzeitlichen Korallen.

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Nadja Podbregar
Stand: 26.02.2010

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Wunderwelt Ozean
Zehn Jahre Volkszählung im Meer - „Census of Marine Life“

Wie alles begann
Die Anfänge des Census of Marine Life

Weltraum unter Wasser
Die Technologie der Census-Projekte

Das Geheimnis des "White Shark Cafés"
Biologger und neue Markierungsmethoden

Hürdenlauf und Namensspiel
Vom unbekannten Fund zur neuen Art

DNA-Barcoding
DNA-Schnipsel erleichtern Bestimmung und Artenschutz

Die lebende Haut der Tiefe
Was den Tiefseeschlamm mit dem tropischen Regenwald verbindet

Von Pol zu Pol
Überraschende Funde in Arktis und Antarktis

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