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Tiefsee: Die verborgenen Einwohner der verlorenen Stadt

Vor vier Jahren stießen Meeresforscher auf dem Grunde des Atlantiks zufällig auf ein Feld heißer Tiefseeschlote, das sich vollkommen von den bisher bekannten Hydrothermalquellen unterscheidet. Jetzt haben die Forscher "Lost City" erneut einen Besuch abgestattet, um sich die Einwohnerschaft näher anzusehen.
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Riesige, bis zu sechzig Meter hohe, turmartige Schlote, aus denen weißer Rauch quoll, ragten aus einem Gipfelplateau des Unterwasser-Bergmassivs Atlantis hervor. Den in das kleine Tauchboot Alvin gezwängten Meeresforschern war sofort klar: Vor ihnen lag ein bisher unbekanntes Feld heißer Tiefseequellen.

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Lost City | Bizarre Strukturen bilden die Schlote von Lost City. Links ist der Greifarm des Tauchboots Alvin zu erkennen.
Seit der ersten Entdeckung vor dreißig Jahren sind mehr als 200 Hydrothermalquellen auf dem Meeresgrund aufgespürt worden. Doch "Lost City" – wie die Forscher ihren Fund spontan tauften – ist etwas Besonderes. Denn eigentlich hatte niemand hier, in "nur" 750 bis 900 Meter Tiefe und 15 Kilometer vom Mittelatlantischen Rücken entfernt, mit Tiefseequellen gerechnet. Der Besatzung von Alvin blieben im Dezember 2000 jedoch nur wenige Stunden Zeit, um die "verlorene Stadt" zu begutachten.

Erst im Jahr 2003 fanden die Meeresforscher um Deborah Kelley von der Universität von Washington in Seattle erneut eine Gelegenheit, Lost City einen Besuch abzustatten. Diesmal blieben sie gleich für einen Monat, wobei sie nicht nur das Tauchboot Alvin, sondern auch den ferngesteuerten Tiefseeroboter ABE (Autonomous Benthic Explorer) einsetzen konnten.

Von ihrem letzten Besuch wussten die Forscher bereits, dass Lost City nicht – wie die meisten Hydrothermalquellen – vulkanischen Ursprungs ist. Vielmehr gelangen hier Gesteine des Erdmantels so weit an die Oberfläche, dass sie mit dem Seewasser reagieren und dabei Wärme freisetzen. Das erhitzte Wasser schießt nach oben, löst dabei weitere Minerale wie Karbonate, die im kalten Seewasser dann wieder ausfallen und sich so zu den eindrucksvollen Schloten auftürmen.

Mit Temperaturen von 40 bis 90 Grad Celsius ist allerdings das aus den Schloten austretende Wasser – im Vergleich zu dem 200 bis 400 Grad Celsius heißen Wasser der vulkanischen Quellen – verhältnismäßig kühl. Auch der basische pH-Wert von 9 bis 11 liegt ungewöhnlich hoch. Und nicht zuletzt fehlt eine wesentliche Komponente, die sonst prägend für Hydrothermalquellen ist: Schwefelwasserstoff.

Diese giftige Substanz stellt jedoch die Lebensgrundlage der meisten Tiefseequellen dar, da sie von Bakterien zur Energiegewinnung genutzt werden kann. Die Forscher waren daher auch wenig erstaunt, dass Lost City zunächst einen fast unbewohnten Eindruck machte. Doch der genauere Blick belehrte die Wissenschaftler jetzt eines Besseren.

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Poseidon | Der auf den Namen Poseidon getaufte Schlot erreicht eine Höhe von 60 Metern. Seine Oberfläche ist dicht von methanoxidierenden Bakterien besiedelt.
Denn in den weit verzweigten Höhlen- und Kanalsystemen der Schlote fanden die Forscher eine erstaunlich hohe Biomasse an Mikroorganismen, die einen dichten Film auf dem Gestein bilden. Die meisten gehören zur Gruppe der urtümlichen Archaea und leben von der Oxidation von Methan und Wasserstoff, die hier reichlich austreten. Als Oxidationsmittel greifen sie auf Sulfat statt auf Sauerstoff zurück. Dabei wechseln sich verschiedene Lebensgemeinschaften ab, die je nach Temperaturvorlieben unterschiedlich tief in den Gesteinsnischen der Schlote siedeln.

Und auf der Basis der Bakterien scheint sich auch eine artenreiche, aber unscheinbare Tierwelt in Lost City recht wohl zu fühlen. Denn die Forscher entdeckten verschiedene kleine Würmer und Muscheln. "Es gibt nicht viele Exemplare der einzelnen Tierarten, und die meisten sind nur einen Zentimeter groß und haben durchsichtige oder unsichtbare Schalen", erzählt Kelley. "Es ist daher kein Wunder, dass wir nichts von der wirklichen Vielfalt geahnt haben."

Abgeschnitten vom Rest der Welt könnte Lost City ein Beispiel für das frühe Leben auf der Erde liefern, haben sich doch die chemischen Bedingungen hier seit Anbeginn der Zeiten vermutlich kaum verändert. "Wir haben nur wenig Zugang zu Orten, wo die frühen Bedingungen der Erde herrschen", erläutert Kelley. "Wenn wir die chemischen Reaktionen, die Energiequellen und die Flüssigkeitsströme von Lost City verstehen, gibt uns das vielleicht einen Einblick, wie das Leben auf diesem Planeten einst begann."
05.03.2005

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 05.03.2005

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