Si­mu­lier­ter Man­gank­nol­len-Ab­bau be­ein­träch­tigt die Öko­sys­tem­funk­ti­on von Tief­see­bö­den

Wie steht es um die kleins­ten Be­woh­ner des Mee­res­bo­dens?

Die nun vor­lie­gen­de Stu­die zeigt, dass auch die Mi­kro­or­ga­nis­men im Mee­res­bo­den mas­siv vom Tief­see­berg­bau be­trof­fen wä­ren. Das Team um Antje Boetius, Di­rek­to­rin am Al­fred-We­ge­ner-In­sti­tut Helm­holtz-Zen­trum für Po­lar- und Mee­res­for­schung (AWI) und Lei­te­rin ei­ner gemeinsamen Forschungsgruppe am MPIMM und AWI, un­ter­such­te den Zu­stand des Mee­res­bo­dens eben­so wie die Ak­ti­vi­tät der Mi­kro­or­ga­nis­men im so­ge­nann­ten DIS­COL-Ge­biet im tro­pi­schen Ost­pa­zi­fik, etwa 3000 Ki­lo­me­ter vor der Küs­te Pe­rus. Dort hat­ten im Jahr 1989 deut­sche For­scher in ei­nem Man­gank­nol­len­ge­biet in 4000 Me­tern Was­ser­tie­fe den Mee­res­bo­den auf ei­ner Flä­che mit ei­nem Durch­mes­ser von gut drei­ein­halb Ki­lo­me­tern mit ei­ner Egge um­ge­pflügt, um ei­nen Ab­bau zu si­mu­lie­ren.

„Auch 26 Jah­re nach die­ser Stö­rung konn­ten wir die Pflugspu­ren auf dem Mee­res­bo­den klar er­ken­nen“, be­rich­tet Er­st­au­tor To­bi­as Von­nah­me, der an den Un­ter­su­chun­gen im Rah­men sei­ner Di­plom­ar­beit teil­nahm. „Und auch die bak­te­ri­el­len Be­woh­ner wa­ren deut­lich be­ein­träch­tigt.“ Im Ver­gleich zu un­ge­stör­ten Re­gio­nen des Mee­res­bo­dens leb­ten in den al­ten Spu­ren nur etwa zwei Drit­tel der Bak­te­ri­en, in fri­sche­ren Pflugspu­ren so­gar nur die Hälf­te. Ver­gli­chen mit un­ge­stör­ten Flä­chen wa­ren die Ra­ten ver­schie­de­ner mi­kro­bi­el­ler Pro­zes­se auch nach ei­nem Vier­tel­jahr­hun­dert um drei Vier­tel ver­rin­gert. „Un­se­re Be­rech­nun­gen ha­ben er­ge­ben, dass die Mi­kro­ben frü­hes­tens nach 50 Jah­ren wie­der ihre üb­li­che Funk­ti­on voll aus­üben kön­nen“, so Von­nah­me.

Zu­ge­staubt und durch­ein­an­der

So tief un­ten, fern­ab von den star­ken Strö­mun­gen an der Mee­res­ober­flä­che, ist es gar nicht so über­ra­schend, dass selbst klein­räu­mi­ge Spu­ren des DIS­COL-Ex­pe­ri­ments noch zu er­ken­nen wa­ren. „Aber auch die bio­geo­che­mi­schen Be­din­gun­gen hat­ten sich nach­hal­tig ver­än­dert“, be­tont Ant­je Boe­ti­us. Das liegt nach An­sicht der For­scher vor al­lem dar­an, dass die obers­te, ak­ti­ve Se­di­ment­schicht durch den Pflug zer­stört, un­ter­ge­pflügt, oder auf­ge­wir­belt und von den Strö­mun­gen da­von­ge­tra­gen wird. In den so ge­stör­ten Ge­bie­ten kön­nen die mi­kro­bi­el­len Be­woh­ner das „her­ab­reg­nen­de“ or­ga­ni­sche Ma­te­ri­al nur noch ein­ge­schränkt ver­wer­ten. Da­mit bü­ßen sie eine ih­rer Schlüs­sel­funk­tio­nen für das Öko­sys­tem ein. Ge­mein­schaf­ten von Mi­kro­ben und ihre Funk­tio­nen könn­ten sich so­mit als frü­he An­zei­ger für Schä­di­gun­gen von Tief­see-Öko­sys­te­men durch den Knol­len­ab­bau eig­nen – und für den Grad ih­rer mög­li­chen Er­ho­lung.

Stö­rung in ei­ner an­de­ren Di­men­si­on

Alle Ab­bau­tech­no­lo­gi­en für Man­gank­nol­len, die ak­tu­ell ent­wi­ckelt wer­den, wer­den zu ei­ner mas­si­ven Stö­rung des Mee­res­bo­dens bis in eine Tie­fe von min­des­tens zehn Zen­ti­me­tern füh­ren. Das ist ver­gleich­bar mit der hier si­mu­lier­ten Stö­rung, al­ler­dings in ganz an­de­ren Di­men­sio­nen. Ein kom­mer­zi­el­ler Tief­see­berg­bau wür­de Hun­der­te bis Tau­sen­de Qua­drat­ki­lo­me­ter Mee­res­bo­den pro Jahr be­tref­fen, wäh­rend die Ge­samt­flä­che der Pflugspu­ren im DIS­COL-Ge­biet nur we­ni­ge Qua­drat­ki­lo­me­ter um­fass­te. Ent­spre­chend grö­ßer sei­en da­her auch die zu er­war­ten­den Schä­den, und ent­spre­chend schwie­ri­ger wäre es für das Öko­sys­tem, sich zu er­ho­len, be­to­nen die For­scher.

„Bis­her ha­ben sich nur we­ni­ge Stu­di­en mit den Stö­run­gen der bio­geo­che­mi­schen Funk­ti­on von Tief­see­bö­den durch Berg­bau be­schäf­tigt“, er­klärt Boe­ti­us. „Mit der vor­lie­gen­den Stu­die leis­ten wir ei­nen Bei­trag zur Ent­wick­lung von Um­welt­stan­dards für den Tief­see­berg­bau und zei­gen die Gren­zen auf, die der Er­ho­lung des Mee­res­bo­dens ge­setzt sind. Öko­lo­gisch nach­hal­ti­ge Tech­no­lo­gi­en soll­ten un­be­dingt ver­mei­den, die dicht be­leb­te und bio­ak­ti­ve Ober­flä­chen­schicht des Mee­res­bo­dens zu ent­fer­nen.“