{"id":491,"date":"2014-02-11T12:58:48","date_gmt":"2014-02-11T10:58:48","guid":{"rendered":"http:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/?p=491"},"modified":"2014-05-07T15:03:25","modified_gmt":"2014-05-07T13:03:25","slug":"der-tiefseesimulator","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/2014\/02\/11\/der-tiefseesimulator\/","title":{"rendered":"Der “Tiefseesimulator”"},"content":{"rendered":"

Vor einigen Wochen rief mich ein Kollege an und pr\u00e4sentierte mir ein Thema f\u00fcr eine Pressemitteilung<\/a>. Er versprach mir etwas ganz Besonderes: Tiefseeorganismen, die hier bei uns am GEOMAR unter k\u00fcnstlichen Tiefseebedingungen gehalten werden. Sofort ging meine Fantasie mit mir durch. Der \u00bbTiefseesimulator\u00ab aus Frank Sch\u00e4tzings Roman \u00bbDer Schwarm\u00ab<\/a> fiel mir ein. F\u00fcr alle, die das Buch nicht gelesen haben: Die Hauptfigur, ein norwegischer Wissenschaftler namens Sigur Johanson, kommt merkw\u00fcrdigen Vorg\u00e4ngen am norwegischen Kontinentalhang auf die Spur. Um seine Theorien zu \u00fcberpr\u00fcfen f\u00e4hrt er nach Kiel ans (fiktiv-reale) Geomar, um sich Versuche mit Tiefseew\u00fcrmern in einem k\u00fcnstlichen Tiefsee-\u00d6kosystem anzusehen.<\/p>\n

Vieles in Sch\u00e4tzings Roman ist zwar gut recherchiert (unter anderem am realen Geomar) und basiert auf wissenschaftliche Fakten, doch letztendlich war sein Buch doch nur Science-Fiction<\/em>. Als ich 2008 am GEOMAR anfing, musste ich als erstes lernen, dass der ber\u00fchmte Tiefseesimulator eine Erfindung des Autors war. Jedes Mal, wenn ich diese Information im Rahmen von F\u00fchrungen an Besuchergruppen weitergab, war eine gewisse Entt\u00e4uschung zu sp\u00fcren. Und jetzt dieser Anruf. Ich war also gespannt.<\/p>\n

K\u00fcnstliche Welten im Untergeschoss<\/strong><\/p>\n

Ein paar Tage sp\u00e4ter traf ich mich mit dem Anrufer, dem Biologen Dr. Claas Hiebenthal, im GEOMAR-Geb\u00e4ude am Westufer der Kieler F\u00f6rde. Au\u00dferdem stie\u00df die Doktorandin Corinna Breusing zu uns. Vom Foyer am Haupteingang stiegen wir zwei Stockwerke in die Tiefe. Dort unten befinden sich verwinkelte Korridore, von denen schwere T\u00fcren abgehen, die entfernt an Schiffs-Schotten mit eingelassenen Bullaugen erinnern. Dahinter verbergen sich jedoch keine Fracht- oder Maschinenr\u00e4ume, sondern Kulturkammern, in denen beispielsweise Fischlarven oder Planktonorganismen unter kontrollieren Laborbedingungen gehalten und beobachtet werden k\u00f6nnen. So kann beispielsweise unter genau definierten, wiederholbaren Voraussetzungen \u00fcberpr\u00fcft werden, wie bestimmte Arten von Mikroorganismen auf steigende Temperaturen oder sinkende Sauerstoffkonzentrationen reagieren. Bevor Biologen allerdings derartige Versuche starten k\u00f6nnen, m\u00fcssen sie zuerst eine k\u00fcnstliche Umwelt schaffen, unter der sie die Organismen \u00fcberhaupt halten (in der Fachsprach: h\u00e4ltern) k\u00f6nnen. Das ist bei Planktonarten aus dem Uferbereich der Kieler F\u00f6rde noch relativ einfach. Je weiter das Original-\u00d6kosystem jedoch entfernt und je gr\u00f6\u00dfer der Unterschied zum Land ist , desto schwieriger wird es. Die H\u00e4lterung extrem empfindlicher Kaltwasserkorallen<\/a> aus norwegischen Fjorden war bereits eine sehr gro\u00dfe Herausforderung, die zu meistern einigen Kollegen mit viel Fingerspitzengef\u00fchl gelungen ist. Jetzt also auch Tiefsee-Organismen.<\/p>\n

\"Kulturr\u00e4ume<\/a>

Kulturr\u00e4ume im Untergeschoss des GEOMAR Standort West. Foto: J. Steffen, GEOMAR<\/p><\/div>\n

Claas \u00f6ffnet eine der T\u00fcren, die in eine schmale, nur etwa drei Meter lange Kammer f\u00fchrt. Auf einer Laborkonsole steht ein Laptop, auf einem Wandregal reihen sich Ordner aneinander. Sonst ist der Raum leer. Auf dem Bildschirm sieht Claas sich ein paar Zahlenkolonnen an. Messwerte, die etwas dar\u00fcber aussagen, wie es im eigentlichen \u201eTiefseesimulator\u201c-Raum aussieht. Mittlerweile wei\u00df ich auch, dass es sich bei den Organismen nicht wie im Roman um W\u00fcrmer, sondern um Muscheln handelt. Muscheln, die normalerweise in mehreren hundert bis tausend Metern Wassertiefe an Methanquellen oder an \u201eSchwarzen Rauchern\u201c leben.<\/p>\n

Die Oasen der Tiefsee<\/strong><\/p>\n

An diesem Punkt trifft Biologie auf Geologie. Denn die Schwarzen Raucher<\/a> liegen meist in der N\u00e4he von Erdplatten-Grenzen. Durch die rissige Erdkruste dringt Meerwasser ein, sickert so tief ins Erdinnere, bis es auf mehrere hundert Grad aufgeheizt ist und durch das Gestein nach oben schie\u00dft. Wenn es den Meeresboden wieder erreicht, ist es ges\u00e4ttigt mit Mineralien, Gasen und allerlei anderen Stoffen, die f\u00fcr uns Menschen zumindest unangenehm, wenn nicht sogar extrem giftig w\u00e4ren. F\u00fcr die Wesen der Tiefsee sind sie jedoch lebensnotwendig. Damit sind wir wieder bei der Biologie. Da bis in die Tiefen, in denen Schwarze Raucher vorkommen, keinerlei Licht vordringt, haben sich dort \u00d6kosysteme entwickelt, die eine ganz andere Grundlage haben als die an Land. Dort unten gibt es hochspezialisierte Bakterien, die zum Beispiel Methan oder Natriumsulfid in Energie und K\u00f6rpermasse umwandeln. Einige diese Bakterien leben in Symbiose mit gr\u00f6\u00dferen Organismen und versorgen diese mit. Dazu geh\u00f6ren Muscheln der Gattung Bathymodiolus<\/em>, eben jene, mit denen sich Claas und seine Kollegen im Keller des GEOMAR besch\u00e4ftigen. So weit, so gut. Doch alles wissen die Wissenschaftler lange nicht \u00fcber diese Lebewesen. Wie verbreiten sie sich? Das ist eine der gro\u00dfen ungekl\u00e4rten Fragen, an denen nun geforscht wird. Die Nahrungsspender der Muscheln, die Schwarzen Raucher, haben nur eine begrenzte Lebensdauer: Die meisten dieser \u201ehei\u00dfen Quellen\u201c versiegen nach sp\u00e4testens 50 Jahren. Damit bricht die Lebensgrundlage eines ganzen \u00d6kosystems weg. Wie finden die Muscheln oder andere Tiefsee-Tiere die n\u00e4chsten Quellen, die vielleicht hunderte von Kilometern entfernt liegen? Viele Fragen rund um die \u00d6kosysteme der Tiefsee sind ungekl\u00e4rt. Die Doktorandin Corinna will im Rahmen ihrer Doktorarbeit einige dieser Fragen beantworten. Daf\u00fcr musste sie die Tiefsee ins Labor holen. \u201eIn der Tiefsee kann ich das nicht beobachten, dazu ist der technische Aufwand schon f\u00fcr einen einzelnen Tauchgang zu einem Schwarze Raucher viel zu gro\u00df\u201c, sagt die Biologin.<\/p>\n

Wertvolle Proben aus der Tiefsee<\/strong><\/p>\n

Die Muscheln, die sie f\u00fcr ihren Versuch ben\u00f6tigte, holte der franz\u00f6sische Tauchroboter VICTOR 6000<\/a> (\u00fcbrigens auch bekannt aus \u201eDer Schwarm\u201c) im Sommer 2013 aus knapp 900 Metern Tiefe vor den Azoren an die Oberfl\u00e4che. Per Flugzeug traten sie ihre Reise nach Kiel ans GEOMAR an.
\nSeitdem arbeitet Corinna hier daran, den empfindlichen und auch kostbaren Tieren eine neue Heimat am zu schaffen. Dabei hilft ihr Claas, der seit 2013 das Kiel Marine Organism Culture Center (KIMOCC)<\/a> leitet. Das KIMOCC ist eine Kooperation des GEOMAR mit dem Kieler Exzellenzcluster \u201eOzean der Zukunft\u201c<\/a> und soll Wissenschaftler bei der komplizierten H\u00e4lterung von Tiefseeorganismen helfen. Corinna ist seine erste \u201eKundin\u201c.<\/p>\n

Mittlerweile ist Claas mit der Kontrolle der Werte auf dem Laptop fertig und er \u00f6ffnet das “Schott” zu einem Nachbarraum. Dahinter soll sich also endlich der eigentliche \u201eTiefseesimulator\u201c verbergen. Das erste, was auff\u00e4llt, ist der Gestank. Nicht atemberaubend, aber mehr als deutlich umf\u00e4ngt uns ein Geruch von faulen Eiern. Dann schaltet Claas das Licht an. Zun\u00e4chst macht sich ein wenig Entt\u00e4uschung breit. Der Raum ist nicht viel gr\u00f6\u00dfer als die Vorkammer und sieht recht unspektakul\u00e4r aus. Auf einem soliden Kunststoffgestell links stehen mehrere Aquarien, darin dunkelbraune Muscheln, die entfernt an Miesmuscheln erinnern. Rechts wieder ein Konsoltisch, auf dem in Gl\u00e4sern weitere Exemplare zu sehen sind. Ein paar Schl\u00e4uche und eine Gasflasche komplettieren die Ausstattung. Das Auff\u00e4lligste bleibt der Geruch. \u201eDas ist die Nahrung der Muscheln\u201c, erkl\u00e4rt Claas.<\/p>\n

\"Dr.<\/a>

Dr. Claas Hiebenthal, Leiter des Kiel Marine Organism Culture Center (KIMOCC), in einem Kulturraum am GEOMAR Standort West mit Tiefsee-Muscheln der Art Bathymodiolus azoricus<\/em>. Foto: Jan Steffen, GEOMAR<\/p><\/div>\n

Denn um die Muscheln und ihre Symbionten ausreichend mit dem f\u00fcr sie lebenswichtigen Schwefelwasserstoff und Methan zu versorgen, haben die Forscher eine kontinuierliche \u201eF\u00fctterung\u201c mit Natriumsulfid und einem Luft-Methangemisch installiert. Und wenn Claas so erz\u00e4hlt, auf die Details der Technik eingeht, das langsame Herantasten an die richtigen Atmosph\u00e4renwerte erl\u00e4utert, dann wird klar, warum dieser Kulturraum trotz der einfachen Optik eine kleine Sensation ist. Schlie\u00dflich ist das GEOMAR jetzt neben dem Oregon Institute of Marine Biology<\/a> und der Universit\u00e4t der Azoren<\/a> weltweit die einzige Einrichtung, die es \u00fcberhaupt geschafft hat, Bathymodiolus<\/em>-Muscheln erfolgreich in Kultur zu halten. \u201eWenn wir etwas falsch gemacht und die Muscheln verloren h\u00e4tten, h\u00e4tte es vielleicht erst in ein oder zwei Jahren wieder einen Gelegenheit gegeben, mit einem Tauchroboter neue Muscheln zu sammeln\u201c, sagt Corinna.<\/p>\n

\"Corinna<\/a>

Corinna Breusing, Doktorandin in der HOSST-Graduiertenschule, bei Versuchen mit Tiefseemuscheln der Art Bathymodiolus azoricus<\/em> im Kiel Marine Organism Culture Center (KIMOCC) am GEOMAR Standort West.. Foto: Jan Steffen, GEOMAR<\/p><\/div>\n

\u00a0Sicherheit nicht vergessen<\/strong><\/p>\n

Ganz nebenbei mussten die beiden sich nicht nur um den Schutz der Muscheln k\u00fcmmern. \u201eDa sowohl Schwefelwasserstoff als auch Methan in entsprechenden Konzentrationen giftig und brennbar sind, mussten wir auch Sicherheitsaspekte f\u00fcr die Wissenschaftler bedenken\u201c, erkl\u00e4rt Claas. Nur einen Umweltaspekt der Tiefsee konnten sie gl\u00fccklicherweise au\u00dfer Acht lassen: Die Muscheln gedeihen auch unter Normal-Druck. \u201eWir ben\u00f6tigen also keine Druckkammer, um die 90 Atmosph\u00e4ren Druck in ihrem nat\u00fcrlichen Lebensraum zu simulieren\u201c, sagt Corinna.<\/p>\n

Mittlerweile arbeitet das System zuverl\u00e4ssig, die Muscheln haben sich eingelebt und f\u00fchlen sich sichtlich wohl in den Becken. Einen ersten gro\u00dfen Erfolg konnten die zwei Wissenschaftler bereits verbuchen: Die ersten Muscheln haben tats\u00e4chlich abgelaicht. Corinna ist begeistert: \u201eDas ist bei dieser Art vorher noch niemandem gelungen.\u201c Jetzt will sie versuchen, die Larven der Tiere gro\u00dfzuziehen, um Schwimmverhalten und Temperaturtoleranzen zu bestimmen. \u201eDann k\u00f6nnen wir in Computermodellen die Verdriftung von Larven im Ozean nachvollziehen.\u201c Das k\u00f6nnte einen Teil der Geheimnisse der Tiefsee l\u00fcften.<\/p>\n

Wir dr\u00fccken Corinna und Claas die Daumen \u2013 und informieren nat\u00fcrlich \u00fcber weitere Schritte. Eines hat dieser kurze Besuch auf jeden Fall gezeigt \u2013 auch hinter scheinbar einfachen Konstruktionen k\u00f6nnen sich Sensationen verbergen. Der echte \u201eTiefseesimulator\u201c im GEOMAR-Keller ist optisch vielleicht nicht so spektakul\u00e4r wie der fiktive im Sch\u00e4tzing-Roman. Aber f\u00fcr die reale Wissenschaft bedeutet er einen gro\u00dfen Fortschritt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Vor einigen Wochen rief mich ein Kollege an und pr\u00e4sentierte mir ein Thema f\u00fcr eine Pressemitteilung. Er versprach mir etwas ganz Besonderes: Tiefseeorganismen, die hier bei uns am GEOMAR unter k\u00fcnstlichen Tiefseebedingungen gehalten werden. Sofort ging meine Fantasie mit mir durch. Der \u00bbTiefseesimulator\u00ab aus Frank Sch\u00e4tzings Roman \u00bbDer Schwarm\u00ab fiel mir ein. F\u00fcr alle, die […]<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":496,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[32],"tags":[],"class_list":["post-491","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-kommunikation"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/491","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=491"}],"version-history":[{"count":36,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/491\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":798,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/491\/revisions\/798"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/media\/496"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=491"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=491"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.oceanblogs.org\/oceannavigator\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=491"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}