Meeresforschung

Aufbruch in den Ozean

Wir wissen mehr �ber den Mond als �ber unsere Meere und haben eine bemannte Raumstation im All, aber keine in der Tiefsee. Eine Technikoffensive soll das nun etwas �ndern.

Daniel Lingenh�hl

Jacques Rougerie hat einen Traum – seit 40 Jahren schon: "Seefahrer schauen nur auf das Wasser. Sie sind blind f�r die riesige Welt unter sich." Und deshalb m�chte der franz�sische Architekt endlich "SeaOrbiter" realisieren – eine "bewohnbare Struktur", die �hnlich einer Raumstation im All die Erforschung der Meere revolutionieren soll. Angetrieben von den Meeresstr�mungen soll das mehr als 50 Meter hohe Observatorium durch die Ozeane schwimmen und den Wissenschaftlern an Bord direkte Einblicke ins Unterwasserleben erm�glich: Mehr als die H�lfte der Station liegt unter Wasser, wo riesige Fenster die Sicht auf das Forschungsumfeld gew�hren.

Bildzoom — **SeaOrbiter**

Diese schwimmende Forschungsplattform soll 2012 vom Stapel gelassen werden und anschlie�end mit Wissenschaftlern an Bord �ber die Meere treiben.

Der SeaOrbiter kommt zur richtigen Zeit, denn die Erforschung der Weltmeere steht vor einem neuen Zeitalter. Weltweit schicken sich Forschungseinrichtungen an, endlich mehr �ber das Blau unseres Planeten zu erfahren. Bislang gilt beispielsweise die Tiefsee als schlechter erforscht als der Mond – trotz aller Fortschritte, wie Alexandra Isern vom Office of Polar Programs der US-amerikanischen National Science Foundation meint: "Wir sind seit dem Zweiten Weltkrieg beim Verst�ndnis der Ozeane sehr gut vorangekommen. Jetzt m�ssen wir den n�chsten gro�en Schritt wagen und 24 Stunden t�glich sieben Tage die Woche vor Ort sein."

Eine einzige bemannte Unterwasserstation

Doch diesem Ansinnen stehen einige Schwierigkeiten gegen�ber, erl�utert Ellen Prager vom Projekt "Aquarius Reef Base" der US-amerikanischen Beh�rde f�r Wetter und Ozeanografie (NOAA): "Das Meer ist ein f�r uns lebensfeindliches �kosystem – dunkel, nass, kalt und in der Tiefe mit erdr�ckendem Gewicht. Und da er lichtundurchl�ssig ist, sehen wir von der Oberfl�che nicht weit in die Tiefe. Wir m�ssen also direkt hinein, um den Ozean besser zu erforschen." Aus diesem Grund betreibt die NOAA schon seit 1993 die Aquarius Reef Base vor der K�ste Floridas, in der Forscher aus den unterschiedlichsten Disziplinen bis zu 14 Tage leben und arbeiten. "Die Basis erm�glicht uns langzeitige Beobachtungen der Meeresumwelt, die aus logistischen und finanziellen Gr�nden von der K�ste oder dem Boot aus unm�glich w�ren." Bis zu sechs Wissenschaftler beherbergt das Unterwasserlabor gleichzeitig im Trockenen.

**Aquarius Reef Base**

Momentan existiert nur eine einzige bemannte, untergetauchte Forschungsstation: Aquarius Reef Base vor der K�ste Floridas. Bis zu sechs Mann leben hier f�r 14 Tage unter Wasser.

Mehr als sechs Kilometer vom Ufer entfernt und in knapp 20 Meter Tiefe gelegen, k�nnen die jeweiligen Mitarbeiter w�hrend ihrer Mission jederzeit tauchend ihre Umwelt erkunden – mit gro�em Erfolg. Unter anderem haben sie herausgefunden, dass tiefer gelegene Korallenriffe besser mit Umweltver�nderungen zurechtkommen als solche des Flachwassers. Sie haben entdeckt, dass interne Wellen, die an Grenzfl�chen im Wasser entstehen, 10 bis 40 Mal so viel nat�rliche N�hrstoffe ins Riff schwemmen, wie aus Schmutzquellen an der K�ste Floridas stammt. Und vertieft wurden Erkenntnisse �ber verheerende Krankheiten, die Korallen befallen k�nnen, die Filtrierleistung von Schw�mmen, die deutlich �ber dem liegt, was man aus dem Labor wusste, oder den Chemismus der Riffbewohner. Selbst Mitarbeiter der NASA kommen hierher, um f�r zuk�nftige Raumfahrtmissionen zu trainieren, wie es sich in einem extremen Umfeld leben l�sst.

Technik in die Tiefsee

F�r den Einsatz in 4000 Meter Tiefe taugen Modelle wie die Aquarius Reef Base allerdings nicht unbedingt – schlie�lich muss das Material einen Druck bis zu 400 Bar aushalten – in 10 000 Meter Tiefe sogar 1000 Bar: Auf jedem Quadratzentimeter Fl�che lastet dann eine Tonne Gewicht. Dazu kommen eisige Temperaturen und nat�rlich die permanente Dunkelheit. "Eine bemannte Forschungsstation in der Tiefsee w�re sehr teuer und technologisch anspruchsvoll wegen des extremen Drucks, dem sie standhalten m�sste, und der langen Wege an die Oberfl�che", sch�tzt Prager. Der Kostenfaktor verhindere auch, dass es nicht generell mehr derartige Projekte – zumal in entlegenen Regionen – gibt, schlie�t sich Stephanie Murphy vom Woods Hole Oceanographic Institute (WHOI) an: "Wir stehen immer noch ganz am Anfang der Meeresforschung, da uns die hohen Kosten und logistischen Probleme einschr�nken, permanent bemannte Einrichtungen aufzubauen und am Laufen zu halten."

Ein globales Forschungsprojekt soll das jetzt im wahrsten Sinne tief greifend �ndern: das Global Ocean Observing System (GOOS). Als erster Schritt werden daf�r im Nordpazifik, S�datlantik, vor der K�ste Chiles im Pazifik und s�d�stlich von Gr�nland so genannte feste Knotenpunkte im Meer versenkt. Sie sind mit einer Vielzahl an Instrumenten best�ckt, die in Echtzeit und permanent allerlei Daten sammeln sollen, etwa zu chemischen Ver�nderungen, geopyhsikalischen Ereignissen wie Erdbeben und Plattenbewegungen, Meeresstr�mungen oder N�hrstoffkreisl�ufen. Ferngesteuerte Tauchvehikel, die von den Knotenpunkten aus auf Fahrt gehen und Proben einsammeln, erweitern die Reichweite der Plattformen.

Der Rest der Wassers�ule bleibt auch nicht ausgespart: Weitere Instrumentenbasen schweben in verschiedenen Tiefen in der See bis hinauf zur Meeresoberfl�che. Die dort schwimmenden Aufbauten nutzen Sonne und Wind, um Strom zu erzeugen, der wiederum einen Teil der Anlagen versorgt. Zugleich sollen Instrumente den Austausch zwischen Atmosph�re und Ozean �berwachen: Wie viel Kohlendioxid nimmt das Meer auf und wie wirkt sich die Versauerung auf das �kosystem aus? Wie verteilen sich N�hrstoffe bei starkem Wind und Wellengang? In welchem Rhythmus pulsiert das Leben im Wasser? Welche Rolle spielen Turbulenzen, aufsteigendes Tiefenwasser und absinkende Organismen im �kologischen Haushalt? All diese Fragen soll GOOS beantworten helfen.

Der Mensch wird nicht �berfl�ssig

Den entstehenden kontinuierlichen Datenstrom senden Breitbandkabel an Land, was zeitnahe Beobachtungsreihen �ber Jahre hinweg erlaubt, w�hrend Forschungsreisen zeitlich stets beschr�nkt waren. Driftende Messbojen wiederum konnten nur so lange arbeiten und funken, bis die Batterien leer waren, w�hrend die Knotenpunkte �ber Stromkabel betrieben werden. �ber 240 Gigabyte an Daten pro Sekunde k�nnten die Forscher ab 2011 verf�gen – eine Informationsmasse, die sich nur noch mit Supercomputern an Land bew�ltigen l�sst. Albert Plueddemann vom WHOI freut sich schon auf Daten: "Sie erm�glichen uns einen vollst�ndigeren r�umlichen und zeitlichen Blick auf die Ozeane als jemals zuvor."

**Forschungsfeld**

An der Grenzfl�che zwischen Meer und Atmosph�re finden viele interessante Prozesse statt, die noch unzureichend erforscht sind: Wie viel Kohlendioxid nimmt der Ozean auf und gibt er ab? Wie tief dringt Strahlung ins Wasser ein? Was bewirken Turbulenzen? Fragen, die mit den neuen Ger�ten und permanent vorhandenen Messstationen gekl�rt werden sollen.

Bis 2015 sollen die Stationen rund um den Globus betriebsbereit sein. Trotz der ganzen Technik werden Menschen im Meer aber auch dann nicht �berfl�ssig, sagt Stephanie Murphy: "Nichts kann pers�nliche Erfahrungen in der Tiefsee ersetzen." Dieser Gedanke ist auch der Ansporn f�r Jacques Rougerie, dessen SeaOrbiter vielleicht schon 2012 seinen Dienst aufnimmt. Er soll ebenfalls den Auftakt f�r ein weltweites Projekt bilden, so Rougerie: "Wir planen einen Ableger in jedem Ozean und Binnenmeer." Oder, um Rougeries Lieblingsautor Jules Vernes zu zitieren: "Alles, was ein Mensch sich vorstellen kann, k�nnen andere Menschen verwirklichen." Auch im Meer.