Die Ozeane bergen noch viele Geheimnisse. Warum sind manche Regionen unerforscht? Wie beeinflusst der Klimawandel die Meere? Mit diesen und weiteren Fragen beschäftigt sich Biologie-Professorin Linda Fitzhugh.
Linda Fitzhugh war Biologie-Professorin am “Gulf Coast State College”. Sie unterrichtete Biologie, Meeresbiologie und Umweltwissenschaften. Zusätzlich engagiert sie sich ehrenamtlich bei der St. Andrew Bay RMA, die die Wasserqualität und die biologischen Ressourcen der St. Andrew Bay überwacht.
Was sind die größten unbeantworteten Fragen, die die Meeresforschung derzeit beschäftigen?
Da sich die Technologie ständig weiterentwickelt, ändern sich auch die Fragen ständig. Zum Beispiel wurden vor Jahrzehnten Tauchboote erfunden, die es Menschen ermöglichten, persönlich Ozeantiefe zu erreichen, die zuvor unvorstellbar waren. Dabei begegneten sie Arten, die noch nie zuvor gesehen wurden, und sammelten manchmal Proben davon. Sie konnten Tiere in ihrem natürlichen Lebensraum beobachten.
Die größten offenen Fragen in der Meeresforschung betreffen die Häufigkeit von Lebensräumen wie kalten Quellen und hydrothermalen Schloten, in denen Leben ohne Sonnenlicht existiert. Wir wissen nicht, wie häufig oder selten solche Mikro-Lebensräume sind, da die Kartierung des Meeresbodens oft nicht detailliert genug ist. Eine weitere zentrale Frage ist, wie die Erwärmung der Ozeane die thermohaline Zirkulation und die Oberflächenströmungen beeinflussen wird, die Wärme und Nährstoffe transportieren und das Klima regulieren. Werden diese Strömungen bei wärmeren Ozeanen weiter bestehen? Und wie werden solche Veränderungen das globale Klima beeinflussen?
Warum sind einige Meeresregionen oder Lebensräume noch weitgehend unerforscht?
Die meisten Lebensräume sind unerforscht, vor allem weil sie schwer zugänglich sind. Wir könnten unbemannte Tauchboote verwenden, um größere Tiefen des Ozeans zu erkunden, aber ohne Menschen an Bord geht der „große Überblick“ verloren. Wir können Daten über den Druck sammeln und vielleicht sogar Videoaufnahmen von Meereslebewesen machen, aber das ist nicht dasselbe, wie persönlich dort zu sein.
Ein weiterer Grund liegt in den extrem hohen Drücken in der Tiefe, denen Menschen nicht standhalten können.
Außerdem konzentrierte sich Amerika in den 1960er-Jahren darauf, Menschen auf den Mond zu schicken. Die Erforschung der Ozeane wurde nicht ausreichend finanziert. Wenn wir die Ozeane erkunden wollen, müssen wir diese Forschung finanzieren.
Welchen Herausforderungen sieht sich die Forschung gegenüber?
Eine große Herausforderung ist die Finanzierung. Außerdem: Was zählt überhaupt zur Tiefsee? Reden wir von einer Tiefe von einer Meile? Zwei Meilen? Oder noch tiefer?
Menschen können bis zu 4,5 Kilometer tief tauchen, und unbemannte Tauchboote können bis zu 11 Kilometer vordringen. Die Technologie ist also vorhanden. Ich glaube jedoch, dass die Finanzierung der Grundlagenforschung für die Tiefsee fehlt.
Welche Mechanismen ermöglichen es Organismen, unter den extremen Bedingungen der Tiefsee zu überleben?
Es hängt davon ab, wie wir die Tiefsee definieren. Wenn wir von Tiefen bis zu 4 km sprechen: Fische in diesem Lebensraum wachsen sehr langsam, befestigen sich oft an ihren Partnern, um eine konstante Spermienversorgung für die Fortpflanzung zu gewährleisten, haben riesige Mäuler, um alles fressen zu können, und einen unglaublichen Geruchssinn, um Nahrung zu finden.
Diese Fische haben typischerweise sehr kleine oder gar keine Augen, da kein Licht vorhanden ist. Allerdings nutzen viele Organismen in der Tiefsee Biolumineszenz zur Kommunikation oder Tarnung. Einige Fische besitzen daher kleine Augen, um diese Lichtsignale wahrzunehmen.
Im Ozean, besonders dort, wo Licht begrenzt ist, verlassen sich Tiere auf ihren Geruchssinn und ihre Fähigkeit, Geräusche zu verarbeiten, um zu überleben. Das Singen ist für Wale beispielsweise enorm wichtig, um Partner zu finden.
Welche Rolle spielen die Ozeane bei der Regulierung des globalen Klimas, und wo fehlen noch Daten?
Die Ozeane spielen eine entscheidende Rolle bei der Verlagerung von warmem Wasser zu den Polen. Aufgrund dieser Oberflächenzirkulation ist es in Europa nicht so kalt, wie es normalerweise wäre. Der Golfstrom sorgt dafür, dass das Wetter in England wesentlich weniger eisig ist als in Kanada auf dem gleichen Breitengrad.
Wir benötigen allgemein mehr Daten über das Wasser. Es ist wichtig, Oberflächentemperaturen zu messen, aber wie tief sind die wärmeren Wasserschichten heute? Wie wird dies die Entstehung und Intensität von Hurrikanen beeinflussen?
Könnten KI oder Robotik die Meeresforschung revolutionieren?
Das Problem bei KI ist, dass sie nur so intelligent ist wie die Person, die den Algorithmus schreibt. Daher denke ich, dass KI in diesem Sinne begrenzt ist. Ihre Stärke liegt darin, riesige Datenmengen zu verarbeiten. Wenn wir mehr Sensoren im Ozean platzieren, könnte KI uns helfen, mehr Informationen zu interpretieren.
Roboter könnten definitiv bei der Tiefseeforschung helfen, da Menschen in Tauchbooten keine Tiefen von mehr als 4,5 km erreichen können. Roboter könnten also Daten sammeln.
Welche langfristigen Konsequenzen menschlicher Aktivitäten auf die Ozeane sind noch weitgehend unverstanden?
Wir haben den marinen Lebensraum an der Küste verändert, aber wie stark sind andere Lebensräume betroffen? Wie beeinflussen Veränderungen des Lebensraums Pflanzen und Tiere?
Ich habe kürzlich einen Ausschnitt von „Science Friday“ über Geräusche im Ozean gehört. Es ging um die Frage: Wie kommunizieren Tiere? Könnten wir Übersetzer entwickeln, die uns helfen, mit Tieren zu kommunizieren?
Stell dir vor, was Wale uns zu sagen versuchen könnten. Wale gibt es schon viel länger als den modernen Menschen. Haben sie versucht, mit uns zu kommunizieren, und wenn ja, was sagen sie?
Glaubst du, dass wir jemals alle Fragen im Zusammenhang mit der Meereswissenschaft beantworten können?
Absolut nicht. Sobald wir denken, wir hätten alle Fragen beantwortet, tauchen neue auf. Wenn sich die Technologie ändert, ändern sich auch unsere Fragen. Denk nur an DNA: In den 1850er-Jahren wussten wir nicht, dass DNA-Moleküle existieren. Jetzt kartieren wir die Genome vieler Arten. Es gibt so viele neue Fragen zu beantworten.
Welche unbeantworteten Fragen könnten in der Zukunft am wichtigsten für das Überleben der Menschheit werden?
Die erste betrifft den Klimawandel. Wie wird er die Struktur und Funktion der Ozeane beeinflussen und letztendlich das menschliche Leben an Land?
Eine weitere Frage ist, ob wir mit anderen Arten kommunizieren können. Aber selbst wenn wir diese Frage vergessen, ist für mich die wichtigste Frage der Klimawandel. Wie werden wir leben können, wenn die Temperaturen dauerhaft um 2 Grad Celsius höher sind als heute?
Von: Lara Königer
