Manganknollen entstehen in Zeitlupentempo. Etwa einen bis zwei Millimeter wachsen sie in einer Million Jahre. Werden sie von Sediment überdeckt, lösen sie sich wieder auf. Im unberührten Zustand bieten sie auf dem Boden der Tiefsee all jenen Tierarten Platz zum Siedeln, die auf harten Untergrund angewiesen sind – den gibt es dort sonst nicht. „Auf jeder Knolle sitzen zwei bis drei Tierchen“, sagt Dr. Matthias Haeckel. Er ist Biogeochemiker am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel und leitet die Expedition SO322 „NoduleMonitoring3“, die heute in die Clarion-Clipperton-Zone (CCZ) gestartet ist. Seeanemonen, Weichkorallen oder riesige gestielte Schwämme, die ihrerseits wieder anderen Lebewesen Unterschlupf bieten – wo Knollen abgeräumt wurden, fehlen sie. Und weil in der Tiefsee alles extrem langsam abläuft, ist sich Haeckel sicher: „Wir werden keine Wiederbesiedlung sehen.“
Fünfeinhalb Jahre nach dem Kollektortest: Was hat sich am Meeresboden getan?
Im Frühjahr 2021 hatte das belgische Unternehmen Global Sea Mineral Resources (GSR) in der CCZ einen ferngesteuerten Knollenkollektor-Pre-Prototypen für 74 Stunden auf dem Meeresboden in über 4.000 Metern Tiefe getestet. Das Gerät legte dabei eine Strecke von rund 32 Kilometern zurück und baute Manganknollen auf 54.000 Quadratmetern ab. Das ist eine Fläche, die etwa sieben Fußballfeldern entspricht. Die aktuelle SONNE-Expedition wird nun untersuchen, welche Auswirkungen fünfeinhalb Jahre nach dieser Störung zu finden sind. Die Ausfahrt findet im Rahmen des Projekts MiningImpact statt, das seit 2015 die Umweltauswirkungen eines möglichen Tiefseebergbaus erforscht.
Neben der Entfernung der belebten Schicht der Oberflächensedimente ist eine weitere Auswirkung die aufgewirbelte Sedimentwolke, die sich im Umkreis von mehreren hundert Metern wieder ablagert. Tiere, die auf Knollen festsitzen (die sogenannte sessile Fauna), können ihr nicht entfliehen und werden zugedeckt. Haeckel: „Einige Organismen können sich reinigen, andere nicht. Diejenigen, die ihre Nahrung aus dem Wasser filtern, werden sehr wahrscheinlich auch beeinträchtigt.“ Dies nachzuvollziehen ist nicht einfach, wie auch die Tiefsee nicht einfach zu erforschen ist. „Wir haben das Ökosystem dort noch lange nicht verstanden, wir wissen nicht, welche Rolle die einzelnen Organismen spielen“, sagt der Wissenschaftler kurz vor seiner sechsten Forschungsreise zu den Manganknollenfeldern. „Wir fangen erst langsam an, die Tiefsee zu verstehen.“
Meerestechnik vom Lander bis zum ROV
Um auf der Expedition so viel Verständnis wie möglich zu gewinnen, hat die SONNE alles an meereswissenschaftlicher Forschungstechnik geladen, was möglich ist: den ferngesteuerten Tauchroboter ROV KIEL 6000, der allein die Größe eines kleinen Kastenwagens hat und für Kabel, Winde, Steuerungseinheit und Zubehör fünf 20-Fuß-Container braucht. Das autonome Unterwasserfahrzeug AUV ABYSS samt Aussetz- und Bergegestell, drei Lander, die auf dem Meeresboden abgesetzt werden können und Probenahmegeräte wie Multi- und Boxcorer – insgesamt stehen 16 Container mit wissenschaftlicher Ausrüstung an Bord. Und auch die Expeditionszeit wird bis zum Äußersten genutzt: 54 Tage wird die SONNE keinen Hafen anlaufen, das ist die maximale Zeitspanne, für die das Schiff ausgelegt ist.
Insgesamt fahren Forschende von 17 Institutionen aus sieben europäischen Ländern mit – ein disziplinär vielfältiges Team aus den Bereichen Biologie, Mikrobiologie, Chemie, Ozeanographie und Geologie, das ebenso vielfältige Forschungsfragen mitbringt. Neben der Frage, wie sich Lebensgemeinschaften am Meeresboden fünfeinhalb Jahre nach dem Test verändert haben und wie lange Sedimentwolken nachwirken, soll beispielsweise untersucht werden, ob künstliche Hartsubstrate als Ersatz für Manganknollen die Wiederbesiedlung fördern können.
Große Zusammenhänge noch unbekannt
Auch wenn diese Fragen beantwortet werden, bleibt das Ökosystem Tiefsee noch weitgehend unerforscht. Haeckel führt aus: „Viele Arten in der CCZ sind extrem selten, rund neunzig Prozent der Tiere, die wir bisher gefunden haben sind noch unbestimmt und haben keinen Namen. Und niemand weiß, wie viele Tiere noch im Verborgenen leben.“ Ein wichtiges Thema, über das auch noch wenig bekannt ist, ist die Konnektivität: „Wir sehen, dass einige Arten über die gesamte CCZ, zum Teil über den ganzen Pazifik, verbreitet sind. Das heißt, da muss Genaustausch stattfinden. Wir wissen aber nicht, wie, also insbesondere über welche räumlichen und zeitlichen Zwischenschritte das passiert.“ Würde jetzt in einem Bereich ein Ökosystem zerstört, geht damit vielleicht Leben an ganz anderer Stelle verloren.
„Diese großskaligen Schäden will niemand produzieren, die bemerkt man aber erst, wenn es zu spät ist“, sagt Haeckel und fügt hinzu: „Das System wird sich nicht erholen. Mal abgesehen davon, dass das Habitat der Manganknollen dauerhaft entfernt wird, werden auch die Prozesse im Sediment für Tausende von Jahren verändert.“
GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
Miningimpact - Europäisches Verbundprojekt zu Umweltauswirkungen des Tiefseebergbaus: https://miningimpact.geomar.de
