In den extremen Tiefen des Pazifischen Ozeans gibt es kleine, metallhaltige Gebilde, die weit mehr sind als nur wertvolle Rohstoffquellen. Eine neue Studie, die im Fachjournal Scientific Reports veröffentlicht wurde, zeigt, dass sogenannte Manganknollen als spezialisierte Wohnorte für winzige Lebewesen dienen. Ein internationales Team um Dr. Tanja Stratmann vom MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen, Dr. Coral Diaz-Recio Lorenzo und Dr. Sabine Gollner vom NIOZ – dem Königlich Niederländischen Institut für Meereswissenschaften konnten belegen, dass die Spalten und Poren innerhalb dieser Knollen eine ganz eigene Lebensgemeinschaft beherbergen, die sich deutlich von den Tieren im umliegenden Meeresboden unterscheidet. Da die Manganknollen Millionen von Jahren zum Wachsen benötigen, würde ein kommerzieller Abbau diesen speziellen Lebensraum dauerhaft zerstören. Das macht die Ergebnisse wichtig für die Planung von Schutzgebieten in der Tiefsee.
Ein winziges Zuhause in der Tiefsee
Manganknollen sind faustgroße, dunkle Klumpen aus Eisen- und Manganoxiden, die über Millionen von Jahren extrem langsam wachsen – oft nur wenige Millimeter pro Million Jahre. In einer Tiefe von 4.000 bis 6.000 Metern bilden sie auf dem ansonsten weichen, schlammigen Meeresboden seltene harte Oberflächen. Die Forscherinnen und Forscher untersuchten, wer in den winzigen Rissen und Hohlräumen dieser Knollen lebt.
Dr. Tanja Stratmann, eine der drei leitenden Autorinnen und Tiefseeökologin erklärt dazu: „In unserer Studie zeigen wir, dass die Risse im Inneren der Knollen groß genug sind, um Tieren mit einer Größe von kleiner als einem Millimeter einen Lebensraum zu bieten.“
Um diese Lebewesen zu finden, nutzten die Wissenschaftler:innen unter anderem Kastengreifer und Tauchroboter, mit dem Proben aus der Clarion-Clipperton-Zone im zentralen Pazifik entnommen wurden. Die Knollen wurden im Labor vorsichtig zerlegt, um die Bewohner aus den Spalten zu lösen.
Einzigartige Gemeinschaften und konkrete Zahlen
Das Besondere an dieser Forschung ist die Erkenntnis, dass die Knollen nicht nur eine Oberfläche bieten, sondern durch ihre innere Struktur ein dreidimensionales Habitat schaffen. Die Untersuchung von 244 Knollen ergab insgesamt 4.139 einzelne Tiere. Im Durchschnitt lebten 17 Individuen pro Knolle, wobei in einem Einzelfall sogar bis zu 245 Tiere in einer einzigen Knolle gefunden wurden.
Die Menge der Tiere in den Knollen ist zwar geringer als im umliegenden Schlamm – bei den Fadenwürmern entspricht sie etwa 10 Prozent und bei den Ruderfußkrebsen etwa 25 Prozent der Menge im Sediment –, aber sie ist dennoch bedeutend für das gesamte Ökosystem. Besonders wichtig ist, dass die Zusammensetzung der Arten unterschiedlich ist. Die genetischen Analysen zeigten, dass die Gemeinschaften in den Knollen über weite Distanzen hinweg (bis zu 1.000 Kilometer) sehr ähnlich waren, sich aber deutlich von den Tieren im Sand unterschieden.
Dr. Coral Diaz-Recio Lorenzo erklärt: „Die Spalten in den polymetallischen Knollen dienen als kleine Schutzräume und bieten Tieren einen Lebensraum, die wir im weichen Schlamm des Meeresbodens nicht antreffen.“
Risiken durch Tiefsee-Bergbau
Die gesellschaftliche Relevanz dieser Ergebnisse ist hoch, da Manganknollen aufgrund ihrer enthaltenen Metalle wie Nickel, Kobalt und Kupfer als Ziel für den industriellen Tiefsee-Bergbau gelten. Da die Knollen jedoch Millionen von Jahren zum Wachsen benötigen, würde ihre Entnahme den Verlust dieses speziellen Lebensraums bedeuten.
Ein Beispiel ist die Einzeller-Art Thurammina sp. 1, die in den Knollen besonders häufig vorkommt. Diese Art scheint perfekt an die geschützten Räume der Knollen angepasst zu sein. Würden die Knollen abgebaut, gäbe es für diese spezialisierten Bewohner keinen Ersatz. Ein solcher Verlust wäre auf geologischen Zeitskalen permanent, da die Knollen nicht innerhalb menschlicher Zeiträume nachwachsen.
Prof. Sabine Gollner: „Unsere Ergebnisse zeigen, dass kommerzieller Abbau zu einem irreversiblen Verlust der mit den Knollen verbundenen, noch unbeschriebenen und einzigartigen Biodiversität führen kann. Dies muss beim Umweltmanagement des Tiefseebergbaus berücksichtigt werden.“
Das neue Wissen verdeutlicht, dass der Schutz der Tiefsee nicht nur die großen Tiere, sondern auch die mikroskopisch kleinen Bewohner berücksichtigen muss. Zukünftige Forschungsarbeiten müssen nun klären, ob der Verlust dieser lokalen Gemeinschaften zu einem weltweiten Aussterben bestimmter Arten führen würde oder ob die Tiere in anderen Gebieten überleben können. Diese Erkenntnisse sind essenziell für die Planung von Schutzgebieten und die Bewertung der Umweltfolgen von Bergbauprojekten in der Tiefsee. Hierzu befindet sich Dr. Tanja Stratmann gerade auf einer internationalen Expedition zur Clarion-Clipperton-Zone, um zu den Lebensräumen der Manganknollen weiter zu forschen. Diese und weitere Folgestudien sind unabhängig finanziert im Rahmen der JPIOcean-Projekte MiningImpact 2 und 3.
Beteiligte Institutionen (Alphabetisch):
• Avans Fachhochschule, Breda (Biomedizinische Laborforschung), Niederlande
• Biologische Forschungsstation Roscoff (Sorbonne University), Frankreich
• Fachbereich Biologie, Universität Gent, Belgien
• Fakultät für Geowissenschaften, Universität Utrecht, Niederlande
• IFREMER, Centre Bretagne, Frankreich
• MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen, Deutschland
• Meeresökologie und -management (MARECO), Königlich-Belgisches Institut für Naturwissenschaften, Belgien
• NIOZ – Königlich-Niederländisches Institut für Meeresforschung, Niederlande
• Universität Paderborn, Deutschland
(MARUM - Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen)
Originalpublikation:
Coral Diaz-Recio Lorenzo, Tanja Stratmann, Mark Eduard de Wilt, Ranju Radhakrishnan, Lara Macheriotou, Ellen Pape, Lucille Hoogerdijk, Nadinne Jeanneth van den Hooven-Iza, Jan Tobias Krüger, Lea Kaspersmeier, Moritz Neuser, Moritz Klöckner, Martin Lauth, Mirko Schaper, Tasnim Patel & Sabine Gollner: Polymetallic nodules provide a distinct habitat for abyssal meiofauna. Scientific Reports 2026. DOI: 10.1038/s41598-026-76737-w.
