Fr, 31.01.2014 - 13:41 — Gerhard Herndl
Die Mikroorganismen der Tiefsee stellen eine enorme Biomasse dar und sind von fundamentaler Bedeutung für die marine Nahrungskette und die Stoffkreisläufe der Erde. Der Autor, der zu den international anerkanntesten Meeresforschern zählt, erklärt hier, warum und in welcher Weise auch Österreich Meeresforschung betreibt. Über Grundlagen zum mikrobiellen Leben der Tiefsee und Ergebnisse seiner Forschung wird Herndl in einem separaten Artikel berichten. Der Beitrag ist die gekürzte Fassung eines Interviews, das Stefan Kapeller von der Austrian Biologist Association (ABA) mit Gerhard Herndl 2013 geführt hat*.
Meeresforschung hat in Österreich Tradition, ist das für ein Binnenland nicht ungewöhnlich?
Naja, so außergewöhnlich finde ich das gar nicht. Auch in der Schweiz wird beispielsweise Meeresforschung betrieben. Bei uns kommt die Forschungstradition natürlich aus den Zeiten wo Österreich noch Zugang zum Meer hatte. In der Monarchie wurden mit K&K Kriegsschiffen in großen Expeditionen viele Meeresorganismen heraufgeholt. Das naturhistorische Museum ist noch voll von diesen Sammelfahrten. Zudem hat es immer wieder wichtige Personen gegeben die die Meeresforschung in Österreich vorangetrieben haben. Angefangen bei Alfred Wegener, der die Kontinentaldrift in Graz gelehrt hat oder Albert Defant die Ozeanographie in den 1960ern in Innsbruck.
Natürlich auch Hans Hass, der zwar nicht wirklich wissenschaftlich Meeresbiologie betrieben, aber das Tauchen quasi neu erfunden hat und schließlich Rupert Riedl, der vor allem in späteren Jahren auch sehr medienwirksam war, zusammen mit seinem Schüler und späterem Leiter der Abteilung für Meeresbiologie an der Universität Wien Jörg Ott.
Warum ist es auch für Österreich wichtig Meeresforschung zu betreiben?
Natürlich verbindet man in Österreich das Meer meistens als Erstes mit Urlaub. Abgesehen davon spielt das Meer für uns auch eine große Rolle zum Beispiel als Nahrungsquelle. Außerdem beeinflusst das Meer ganz wesentlich auch das Klima in Österreich. Alle Aspekte des Global Change, die das Meer betreffen, betreffen auch Österreich. Etwa ein Viertel des CO2, das global vom Menschen abgegeben wird, wird vom Meer aufgenommen. Und somit ist es durchaus sinnvoll, dass man Leute hat, nicht nur an den Küstenstaaten, die Meeres- und Ozeanographie betreiben.
Außerdem gehört das Meer ja nicht irgendeinem Land. Die Küstenabschnitte fallen in die Einflusssphäre der jeweilig angrenzenden Länder, aber der offene Ozean ist internationales Gewässer. Man sollte nicht den wenigen Küstenländern überlassen zu erforschen, was dort passiert, bzw. auch diese Gebiete auszubeuten.
Mittlerweile hat Österreich keinen direkten Meereszugang mehr. Sie haben lange Zeit in den Niederlanden geforscht. Ist es in einem Binnenland nicht vergleichsweise schwieriger mit der internationalen Spitzenforschung mitzuhalten?
Wir forschen im Wesentlichen am offenen Ozean. Für die Off-Shore-Forschung macht es kaum einen Unterschied, ob man direkten Zugang zum Meer hat.
Als ich in den Niederlanden war mussten wir zum Beispiel auch von Amsterdam nach Kapstadt fliegen, um auf ein Schiff zu gehen und in der Antarktis zu forschen. Jetzt fliegen wir von Wien weg, von dem her ist es überhaupt kein Unterschied.
Was vielleicht einen Unterschied macht, ist, dass Österreich kein eigenes Forschungsschiff hat. Aber die Meeresforschung ist ziemlich international. Wir sind in internationale Projekte eingebunden und werden dann eingeladen, auch auf spanische, deutsche oder englische Schiffe zu gehen. Oder wir mieten ein Schiff.
Ein eigenes Forschungsschiff ist zu teuer?
Es wäre auch nicht sinnvoll. Die Niederlande haben ein großes, 70m langes Forschungsschiff, die Pelagia. Aber selbst dort wird überlegt, ob man das in Hinkunft mit anderen Ländern zusammen kofinanziert.
Abbildung 1. Das Forschungsschiff Pelagia
Wir mieten die Pelagia (Abbildung 1) teilweise für unsere Forschungsprojekte an. Die Miete kostet pro Tag 14 500 Euro. Und das ist der Selbstkostenpreis, den wir durch ein Abkommen mit dem meinem früheren Institut, dem holländischen Meeresforschungsinstitut, bekommen. Normalerweise kostet das weit über 20 000 Euro pro Tag. Wir fahren damit ein Monat pro Jahr auf See. Das erscheint teuer. Aber mit den Proben die in diesem Monat gewonnen werden (Sammelrosette: Abbildung 2), arbeiten dann zehn bis fünfzehn Wissenschaftler ein Jahr lang wirklich konzentriert, um die Proben auszuwerten und die Forschungsergebnisse zu veröffentlichen. Dadurch relativiert sich der Preis.
Abbildung 2. Die CTD Sammelrosette nimmt Wasserproben in bis zu 6000 m Tiefe. Im Zentrum sind Sensoren zur Messung von Druck, Temperatur, Leitfähigkeit, Salzgehalt, Licht, Sauerstoff und Trübung. Hochdrucksammelgefäße aus Titan ermöglichen es die Stoffwechselaktivität der Proben unter den Druck- und Temperaturbedingungen der Tiefsee zu messen.
Ihre Forschung konzentriert sich auf Mikroorganismen der Tiefsee, was fasziniert sie daran besonders?
Früher hat man in Österreich Meeresforschung vorwiegend in küstennahen Gebieten betrieben. Da ist in den 60ern und 70ern viel passiert, aber heute ist hier die Innovation nicht mehr wirklich gegeben. Über die Tiefsee weiß man sehr wenig. Zum einen weil es sehr teuer ist in der Tiefsee zu forschen. Zum anderen funktionieren sehr viele Methoden, die in Oberflächengewässern gut gehen, in der Tiefsee nicht mehr, weil hier die Aktivitäten der Organismen und die Stoffwechselraten geringer sind. Das heißt, man hat die Methoden massiv verfeinern müssen, was erst in den letzten Jahren gelungen ist. Außerdem haben die neuen molekularbiologischen Methoden ganz neue Aspekte und Forschungsrichtungen eröffnet.
Den Fokus auf Mikroorganismen und die Verbindung von Biogeochemie und Molekularbiologie gibt es in der Tiefseeforschung erst seit ein paar Jahren. Das hat nun auch in den großen Forschungsprogrammen der EU, wie Horizont2020, Eingang gefunden.
Sie betreiben in erster Linie Grundlagenforschung. Gibt es konkrete wirtschaftliche Interessen an der Tiefsee?
Ja, die Wirtschaft, wie bei so Vielem, ist der Motor, um Forschung zu finanzieren, teilweise zumindest. Im Horizont2020 findet sich zum Beispiel Deep-Sea Mining wieder, das heißt die Gewinnung von Rohstoffen aus der Tiefsee. Da stecken natürlich direkte ökonomische Interessen dahinter. Dasselbe finden wir auch in den USA und in den großen Schwellenländern wie Indien, wo jetzt ein riesiges Projekt über die Deep-Sea startet und ich als Scientific Adviser eingeladen bin. Die haben Prototypen gebaut, die aussehen wie Mähdrescher und die werden auf den Meeresboden gelassen und sammeln Erze auf. Dass birgt natürlich eine Menge Gefahren, weil man da vieles zerstört, wie zum Beispiel Tiefseekorallen und alle möglichen Tiefseeorganismen. Diese Systeme erholen sich im Prinzip kaum mehr oder nur über Jahrzehnte. Die Ausbeutung der Meere, die in der Tiefsee erst jetzt so richtig beginnt, stellt ein wachsendes Problem dar.
Wenn bei Grundlagenforschung kein unmittelbarer ökonomischer Nutzen erkennbar ist, gerät sie zunehmend unter Rechtfertigungsdruck. Verspüren Sie das auch?
Das stimmt schon, dass man sich in diesem Spannungsfeld wiederfindet. Wenn man Grundlagenforschung betreibt so wie wir und die Bakteriengemeinschaften aus 7000m Tiefe und ihre Stoffwechselwege untersucht, dann hat das zunächst noch nicht unbedingt einen ökonomischen Nutzen. Da muss man sich natürlich rechtfertigen. Das ist durchaus auch ein berechtigtes Anliegen. Das ist im Prinzip so wie in der Kunst. Wenn man ein Bild malt hat das auch keinen unmittelbaren Nutzen. Aber die Frage “wozu dient das unmittelbar”, kann man nicht unbedingt überall stellen. Die Gesellschaft produziert in vielen Bereichen mehr als benötigt wird. Für die Gesellschaft ist Wissenschaft genauso bereichernd wie Kunst.
Zum anderen ist es immer so, dass die tatsächlichen Innovationen aus der Grundlagenforschung kommen. Niemand hat gesagt, wir erfinden jetzt das Internet oder wir müssen Elektrizität und die Glühbirne erfinden, um alle Städte zu beleuchten. Das waren immer erst grundlegende Experimente, wo man die Tragweite noch gar nicht realisiert hat, was sich daraus entwickelt. Somit ist Grundlagenforschung auch die Basis für jede weitere angewandte Forschung.
* Die Fragen von Stefan Kapeller sind als Überschriften gestaltet. Das gesamte Interview ist auf http://www.austrianbiologist.at/bioskop/2013/03/tiefseeforschung-in-oste... nachzulesen.
Mag. rer.nat Stefan Kapeller hat an der Universität Wien Zoologie studiert, ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Bundesforschungszentrum für Wald (http://bfw.ac.at/db/personen.anzeige?person_id_in=834)und seit 2011 Präsident der Austrian Biologist Association. http://www.austrianbiologist.at/web/
Weiterführende Links
Webseite von Gerhard Herndl: http://www.marine.univie.ac.at
Meeresbiologe und Wittgensteipreisträger 2011 Gerhard J. Herndl. Video 5.38 min. http://www.youtube.com/watch?v=5_FaExAgS2E
Die einmonatige Forschungsreise auf der Pelagia im Herbst 2010 ist unter „Schiffsmeldungen“ im Archiv der online-Zeitung der Universität Wien dokumentiert. http://www.dieuniversitaet-online.at/dossiers/schiffsmeldungen.html
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