Serie Renaturierung in Europa: Wie Forscher mit Weltraumtechnik die Meere aufforsten

Es ist Mittsommer an der schwedischen Westküste, der längste Tag des Jahres und einer der höchsten Feiertage des Landes. Der Meeresforscher Sascha Flögel steht in neongelber Jacke am Steuer des Motorboots und lächelt selbstvergessen in den Wind hinein. Er beschleunigt, der Motor dröhnt, das Wasser des Fjords flitzt unter ihm vorbei. Neben ihm sitzt Ralf Schwarz, Techniker und spezialisiert auf Unterwasserroboter. Mit seinem langen Bart hat er etwas von einem Wikinger.
Es ist das Ende einer langen Arbeitswoche für das Team vom Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel. Die beiden sind mit einer ungewöhnlichen Mission angereist: Sie wollen mit Hightech das Leben in die Tiefsee zurückbringen. Inspiration holen sie sich aus der Weltraumforschung.
Wie alle Küstenorte der Gegend lebte die Gemeinde Lysekil einst von der Fischerei. Heute haben viele wohlhabende Schweden ihr Sommerhaus hier. Für den Feiertag haben sich die Menschen herausgeputzt, die Frauen tragen lange Kleider und Blumenkränze im Haar. Von ihren mit bunten Fahnen geschmückten Hütten und Segeljachten aus prosten sie den vorbeischippernden Forschern zu. Traditionell gibt es heute Hering mit Kartoffeln. Nur dürfen Heringe in der Region kaum noch gefischt werden. Auch das Krabbensandwich (Räksmörgås) hat Saison, es ist eine lokale Spezialität. Man munkelt aber, die Krabben kämen oft gar nicht von hier, sondern aus Grönland.
An den Docks fangen Kinder Krebse mit Wäscheleinen und Salami als Köder. Vor ein paar Tagen haben sie Delfine hier im Fjord gesehen. Die Möwen kreischen, während die Sonne untergeht. Was sich unter der Wasseroberfläche zusammenbraut, lässt sich kaum erahnen.
Von Wäldern und Wiesen bis zu Dünen und Meeresböden – 80 Prozent aller Flächen der EU gelten als degradiert. Durch menschliches Handeln ist die Natur dort kaputt, und ökologische Funktionen laufen nicht mehr, wie sie sollten. Darum hat sich die EU 2024 mit dem Renaturierungsgesetz verpflichtet, bis 2050 die Wiederherstellung fast aller dieser zerstörten Lebensräume in Gang zu bringen.
Das umstrittene Gesetz steht unter heftigem Beschuss aus konservativen Kreisen. Die Renaturierung ist aber vielerorts längst im Gang. Unsere Autorin Iris Proff hat drei europäische Großprojekte besucht, die Methoden erproben, um verlorene Biodiversität in Wälder, Flüsse und Meere zurückzubringen. Überall zeigt sich: Ohne die lokale Bevölkerung geht es nicht.
Das schwedische Meer hat »so viel verloren«
Einige Tage zuvor am Forschungszentrum Kristineberg. Das 148 Jahre alte Institut gehört zur Universität Göteborg. Forschende und Studierende aus aller Welt tummeln sich hier, um Experimente im Meer durchzuführen. Überall schrauben Leute an Geräten und tragen Equipment durch die Gegend. Autos werden beladen und entladen, Boote legen ab und wieder an. Eine Sauna gibt es auch.
Von einer Landzunge aus kann man hier den ganzen Gullmarnfjord übersehen. Der misst an der tiefsten Stelle 118 Meter, aber an seinem Eingang befindet sich eine flache Schwelle. Das macht ihn zum einzigen »echten« Fjord Schwedens. Im tiefen, kalten Wasser leben Tiere, die man sonst nur viele Kilometer von der Küste entfernt findet. Jenseits der Felsen beginnt das wilde Skagerrak. Die Meerenge gehört zur Nordsee und bildet zusammen mit dem Kattegat im Süden die Verbindung zur Ostsee.
In einem Büro, das aufs Wasser hinausblickt, arbeitet Linus Hammar Perry. Er ist hier der Direktor. »Leute nehmen oft an, Schweden sei gut darin, die Natur im Meer zu schützen«, sagt er. Er ist offensichtlich anderer Meinung: »Wir haben so viel verloren.« Die Fischbestände seien eingebrochen, die Fische kleiner geworden. Überdüngung, Klimawandel und Fischerei hätten die marinen Nahrungsnetze auf den Kopf gestellt.
Die Situation im Skagerrak ist weniger dramatisch als in der Ostsee. Doch auch hier senken die Anrainerstaaten die erlaubten Fangquoten für wirtschaftlich wichtige Arten wie Kabeljau, Hering, Krabben und Seezunge immer weiter. Perry hält es für »fundamental«, dass Menschen wieder in Ordnung bringen, was sie angerichtet haben – auch der Fischerei zuliebe.
Das ist das Ziel der Kieler Forschenden um Sascha Flögel, die seit zehn Tagen in Kristineberg zu Gast sind. Gemeinsam mit Laurenz Thomsen, einem deutschen Ozeanografen und Professor an der Uni Göteborg, arbeiten sie an dem von der EU geförderten Projekt Redress. Dieses soll von 2024 bis 2028 erproben, wie sich Lebensräume am Boden der europäischen Meere zu möglichst geringen Kosten wiederbeleben lassen.
26 Institutionen aus Europa und darüber hinaus sind an dem Projekt beteiligt. Die Testflächen liegen im Mittelmeer, im Atlantik und vor der kanadischen Pazifikküste. Und eben hier, in der Nordsee, im wilden Skagerrak. Angesichts der Dimensionen des Projekts wirken die elf Millionen Euro, die die EU hineinsteckt, eher bescheiden.
Mit dem 2024 beschlossenen Renaturierungsgesetz verpflichtet die EU die Mitgliedstaaten, ihre kaputten Lebensräume zu reparieren – an Land und im Meer. Auf 20 Prozent der geschädigten Flächen muss die Wiederherstellung schon bis 2030 beginnen. Die Zeit drängt. An den Küsten werden vielerorts bereits Seegraswiesen und Salzmarschen instandgesetzt. Komplizierter wird es in tieferen Gefilden, wo kein Taucher hinkommt. Um hier Missionen durchzuführen, braucht es moderne Technologie.
Zerstörerische Grundschleppnetze
Die Testflächen des Redress-Projekts haben gemein, dass die Lebensräume am Meeresboden zerstört wurden – durch Öl- und Gasbohrungen oder durch Grundschleppnetze. Im Skagerrak werden vor allem Krabben mit solchen Netzen gefangen, die über den schlammigen Meeresboden schleifen und mitunter bis zu 30 Zentimeter tief darein eindringen. Aber auch Kaisergranate – »norwegische Hummer« – und Plattfische wie Scholle oder Seezunge sind Ziele dieser Art Fischerei. Bis zu 20-mal pro Jahr werden einige Bereiche der Nordsee so befischt.
Die Ökologin Emmelie Hammenstig-Åström erforscht, welche Folgen das für das Leben am Meeresboden hat. Sie arbeitet bei der Swedish University of Agricultural Sciences auf der anderen Seite des Fjords. Heute ist sie für einen Vortrag mit der Fähre herübergekommen.
Auf ihrem Rechner zeigt Åström ein Video. Eine Unterwasserkamera fährt über ein Stück Meeresboden, das von Schleppnetzen umgewühlt wurde. Ein paar kleine Fische sind zu sehen, sonst lebt hier nichts. Dann zeigt sie zum Vergleich ein Video eines unberührten Gebiets, wo aus dem glatten Boden Seefedern und Seeanemonen sprießen.
Åströms Forschung fokussiert sich auf das Meeresschutzgebiet Bratten, das 20 Kilometer vor der Küste liegt. Fischerei ist hier erlaubt, auch mit Grundschleppnetzen. Die Ökologin öffnet eine Karte auf ihrem Laptop. Die zeigt einige kleine, fragmentierte Zonen innerhalb des Schutzgebiets, wo nicht gefischt werden darf, sogenannte No-Take-Zones. »Die Fischer gehen hier sowieso nicht hin«, sagt sie. Die Bereiche sind unattraktiv, weil sie zu tief sind oder harte Sedimente haben.
Die Grundschleppnetzfischerei heizt auch das Klima an. Der Meeresboden ist der größte Kohlenstoffspeicher des Planeten. Pflanzen und Plankton im Meer binden Kohlendioxid aus der Atmosphäre, bevor sie auf den Meeresboden sinken. Aber dauerhaft ist der Speicher nur, wenn der Boden ungestört bleibt. Wird er durch Grundschleppnetze aufgewühlt, gelangt der Kohlenstoff zurück ins Wasser. Über die Hälfte davon landet laut einer US-amerikanischen Studie aus dem Jahr 2024 wieder in die Atmosphäre.
All das ist umkehrbar. »Wenn man Gebiete einrichtet, in denen Schleppnetzfischerei verboten ist, erholt sich der Meeresboden«, sagt Åström. »Nach ein paar Jahren sieht er viel besser aus.« Die deutschen Meeresforscher wollen diesen Prozess beschleunigen.
Testlauf mit dem Unterwasserroboter
Draußen, auf einem windigen Steg über dem Meer in Kristineberg, herrscht Betriebsamkeit. Die Forschenden starten einen Testlauf mit dem Unterwasserroboter. »Saschas Roboter« nennen sie ihn liebevoll. Es ist ein gelbes Kettenfahrzeug, das über den Meeresboden fahren und dabei dessen Zustand überwachen kann.
Sascha Flögel befestigt den Roboter mit einer Schlinge an einem Kran, dann wird er aufs Wasser gesetzt. Ein Motorboot nimmt die im Fjord dümpelnde Maschine in Schlepp. Die Forschenden fahren einige hundert Meter hinaus und lassen den Roboter auf den Meeresgrund herab. Per Kabel ist er mit einem Katamaran an der Wasseroberfläche verbunden, der mit einer großen WLAN-Antenne ausgestattet ist. So kann der Roboter vom Land aus überwacht werden.
Das Wasser ist hier nur zwölf Meter tief. Im Ernstfall, draußen auf der offenen See, werden es 200 bis 300 Meter sein. Um in so großer Tiefe Roboter zu steuern, zu orten und mit Energie zu versorgen, braucht es kreative Lösungen. Darum ist auch ein Team vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) vor Ort. Denn das All und die Tiefsee haben mehr gemeinsam, als man meinen möchte.
Die Weltraumingenieure legen Schwimmwesten an und fahren ebenfalls per Boot auf den Fjord hinaus. An einer langen Leine ziehen sie vier Bojen hinter sich her, die sie in den letzten Tagen zusammengeschraubt haben. Sie drehen ein paar Runden übers Wasser. Einer hat einen Laptop auf dem Schoß und verfolgt live die Daten, die die Bojen generieren. Das System ermöglicht, den Roboter unter Wasser zu orten.
»Im Weltraum gibt es kein globales Navigationssystem wie GPS. Darum müssen wir unsere Infrastruktur immer selbst mitbringen«, sagt DLR-Forscher Armin Dammann. In der Unterwasserwelt herrschen ähnliche Bedingungen. »Auch da funktioniert GPS nicht, weil die elektromagnetischen Wellen das Wasser nicht gut durchdringen«, sagt er.
Über Wasser sind die Bojen mit einer GPS-Antenne ausgestattet und unter Wasser mit einem Hydrophon, das akustische Signale empfängt, erklärt Dammann. Am Unterwasserroboter ist eine Röhre befestigt, die Schallwellen an die Bojen sendet. Durch Triangulierung lässt sich seine Position genau bestimmen. »Ein ähnliches System kann auch auf dem Mond oder Mars zum Einsatz kommen, dann aber nicht mit Schall, sondern mit Funkwellen«, sagt der Forscher.
Futuristische Operationen am Meeresboden
Am nächsten Tag erweitert das Team den Aufbau am Meeresboden um eine Unterwassergarage. Auch hier stammt die Inspiration von Erkundungen auf fremden Himmelsköpern, wo man oft mobile Roboter mit stationären Landemodulen kombiniert.
Von der Garage aus macht sich der Roboter »auf seine wissenschaftliche Mission«, erklärt Sascha Flögel. Über Sensoren misst er Strömungen, Salz- und Sauerstoffgehalt, Wasserdruck und pH-Wert, Temperatur und Trübung. Er ist mit Kameras und Lampen ausgestattet, um am dunklen Meeresboden Lebewesen zu identifizieren. Dann fährt er zurück in die Garage, wo geladen wird. So wollen die Forschenden feststellen, was passiert, nachdem sie auf der Testfläche eine Maßnahme zur Renaturierung durchgeführt haben.
Das Redress-Projekt entwickelt verschiedene solcher Methoden: In zerstörten Riffen im Mittelmeer und im Atlantik siedeln Forschende Kaltwasserkorallen auf 3-D-gedruckten Keramikriffen aus. Auch die »Badminton-Methode« kommt dort zum Einsatz: Korallenstücke werden an kleinen Gewichten befestigt und dann zum Meeresboden herabgelassen. Die Korallen, die in der Dunkelheit der Tiefsee verschwinden, sehen dabei aus wie fallende Badmintonbälle. »Nach zwei Jahren entstehen diese Riffs langsam wieder«, sagt Thomsen. »Es ist ganz toll, dass das funktioniert.«
Hier in Schweden planen die Forschenden nichts Geringeres als eine »marine Wiederaufforstung«: Seefedern oder andere Meerestiere werden in schützende Behälter gesteckt und von einem Roboter auf dem Meeresboden verteilt. Die Behälter lösen sich nach kurzer Zeit auf, und die Tiere können weiterleben. Die Methode ist von der Aufforstung in Kanada inspiriert, erzählt Thomsen. Dort werden nach Waldbränden vermehrt Bäume von Drohnen anstatt von Menschen gepflanzt. »Aber für die Tiefsee ist das eine neue Idee«, sagt er.
Bislang müssen solche Roboter von einem Schiff aus gesteuert werden. Doch künftig könnten sie Wochen oder Monate unter Wasser verbringen, sich zwischendurch immer wieder in einer Garage aufladen und völlig autonom Meerestiere ansiedeln. Eine submarine Brennstoffzelle, wie Sascha Flögels Team sie entwickelt hat, soll die nötige Energie liefern. »Das sind Zukunftsszenarien«, räumt Thomsen ein. Aber dadurch könnte man enorm viel Schiffszeit und damit Geld sparen. Mehrere 10 000 Euro kostet ein Forschungsschiff pro Tag.
Aber kann dieser ganze Aufwand wirklich das Leben ins Meer zurückbringen? Schließlich umfassen die Meeresflächen der Europäischen Union Millionen von Quadratkilometern. Allenfalls einen Bruchteil davon wird man renaturieren können.
Die Forschenden setzen auf den »Spillover-Effekt«: Hat ein zerstörtes Seegebiet sich einmal erholt, erwarten sie, dass die Tiere aus dem renaturierten Gebiet hinauswandern und auch umliegende Areale bevölkern. »So kann man große Meeresgebiete um Europa herum wieder renaturieren«, sagt Thomsen. Doch der Plan geht nur auf, wenn die Stressoren verschwinden, die das Ökosystem zuvor zerstört haben, gibt Flögel zu bedenken. »Wenn da weiter Bodennetzfischerei stattfindet, ist jede Renaturierungsmaßnahme sinnlos.«
Forschung allein kann das Problem also nicht lösen. »Wenn wir mit unseren kleinen wissenschaftlichen Maßnahmen und guten Absichten gegen ein großes, monetär interessiertes System angehen, dann ist es schwer«, sagt Flögel. Stattdessen müsse man der Fischerei und der Politik erklären, dass echte Schutzzonen, in denen keinerlei Fischfang stattfindet, nötig sind. Denn die seien die »Kinderstuben« für Jungfische, Krabben und Hummer, die später auf den Tellern der Touristen in den Hafenrestaurants landen.
Die Fischer verschwinden, die Fischereibetriebe wachsen
Der Fischer Bobo Roysson ist Vertreter einer aussterbenden Art. Es gibt immer weniger Menschen in der Region, die vom Fischfang leben. Der 40-Jährige fährt einen weißen Transporter, der vollgestopft ist mit Fischereiequipment.
Im Auto erzählt er von der Arbeit mit den Leuten vom Forschungszentrum, die ihn ab und zu beauftragen, ein bestimmtes Meerestier für sie zu fangen. Manchmal empfindet er sie als herablassend. Mit 15 Jahren hat Roysson seine erste Fischereilizenz bekommen. Er kennt das Ökosystem vor der schwedischen Westküste vermutlich so gut wie kaum jemand sonst.
Sein Heimatort Grundsund sieht aus wie ein Fischerdorf aus dem Bilderbuch: Holzstege am Wasser, bunte Holzhäuser, Boote, Wasservögel. Im Hafen liegen zwei Schleppnetzschiffe vor Anker. Aber es gibt nur noch zwei Fischerfamilien hier, sagt Roysson. Hunderte Touristen pro Jahr nimmt er mit auf sein Boot. Sie wollen die lokale Fischerei erleben und haben Fragen, vor allem eine: Stimmt es, dass es keine Fische mehr gibt in der Nordsee, wie man in den Medien höre?
Roysson zufolge ist das Problem der hiesigen Fischerei aber nicht die schwindende Zahl und Größe der Meerestiere. Vielmehr seien es die teuren Lizenzen und die Regelungen der schwedischen Regierung und der EU, die große Fischereikonzerne bevorzugten. »Ich mag es nicht, aber ich bin Teil des Spiels, ich muss größer und größer werden«, sagt er.
Die Fangkörbe, die Roysson einsetzt, knüpft er selbst. Sie stapeln sich vor dem Haus seiner Eltern in großen Türmen. Auch seine zwei Boote liegen hier vor Anker. Er erklärt, wie er die Körbe in Ketten auf dem Meeresboden absetzt, ohne den Boden dabei zu stören. Die Hummer, Krabben und Krebse, die er so fängt, sind teurer, aber auch hochwertiger als die Tiere aus der Schleppnetzfischerei.
Der Fischer wünscht sich mehr Gebiete, in denen Grundschleppnetze nicht erlaubt sind. Aber ganz verbieten würde er sie nicht. Er erzählt von der Fischauktion im nahegelegenen Smörgen. »Im Sommer verkaufen sie dort jeden Tag tausende Krabbensandwiches«, sagt er. Das sei Teil der Kultur und bringe Touristen in die Region. Ohne die industrielle Fischerei wäre das nicht möglich.
Dass Schweden in immer mehr Fjorden die Fischerei auf bestimmte Arten verbietet, sieht er kritisch, weil darunter vor allem die kleinen Küstenfischer litten. Dennoch findet er, sein Land müsse das Meer besser schützen. »Ich will nächstes Jahr noch fischen«, sagt Roysson. »Ich will, dass meine Kinder noch fischen können. Es soll immer Fischerei geben.«
Zurück am Forschungszentrum Kristineberg haben sich die Wissenschaftler auf der Terrasse versammelt. Sie feiern den Mittsommerabend und diskutieren, wie oft das Wasser im Pool der Polarstern, des größten deutschen Forschungsschiffs, gewechselt wird. Für das Redress-Projekt werden die Exkursionen nur wenige Tage dauern. Häufig aber sind die Forschenden wochenlang auf hoher See unterwegs, eingesperrt auf engstem Raum, weit weg von Freunden und Familie. »Das ist ein wichtiger Teil unserer Arbeit«, sagt Sascha Flögel.
Ein dänischer Biologieprofessor kommt die Stufen hinauf. Er trägt eine Angel und ein leeres Sektglas in der einen Hand, einen dicken Fisch in der anderen. Im Raum erklingt anerkennendes Raunen. Ob man als Meeresforscher noch Fisch essen darf? Auf jeden Fall, sagt Flögel. Renaturierung und Nutzung – für ihn ist das kein Widerspruch.
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