MiningImpact-Fahrt-Tagebuch, 15.05.2021

Blog #19: Raumschiff "ISLAND PRIDE"

„Der Ozean - unendliche Weiten... Wir schreiben das Jahr 2021. Dies sind die Abenteuer des Spezialschiffs „Island Pride“, das mit seiner 66 Mann starken Besatzung fast 6 Wochen lang unterwegs ist, um neue Welten zu erforschen, neues Leben und neue Rohstoffquellen. Viele Seemeilen von der Küste entfernt, dringt die Expedition in Regionen vor, die nie ein Mensch zuvor gesehen hat.“
(in Anlehnung an Raumschiff Enterprise)

Auweia!

Auf was haben wir uns da nur eingelassen.

Die Expedition MANGAN 2021! Hört sich ziemlich cool an. Aber fast 6 Wochen auf See? Und dann noch 12 Nächte Hotelquarantäne in San Diego? So eine lange Dienstreise ist für uns normalerweise nicht üblich, und es hat in unserem Sender auch schon viel Überzeugungskraft gekostet, dass wir mit an Bord gehen dürfen. Gerade jetzt in den Zeiten, da die Welt sich eigentlich andere Sorgen macht.

Aber ich wollte unbedingt. Thomas habe ich auch gerne von dem Vorhaben überzeugen können. Ist ja schließlich ein spannendes Thema. Eines, das ich schon länger auf meinem Zettel habe.

Tiefseebergbau, Manganknollenabbau, Visionen am Meeresgrund. Die Industrie, die eine riesige Chance sieht, mit den Metallen der Tiefsee die Energieversorgung der Zukunft sicher zu stellen. Gerade jetzt, da jeder von der Elektrifizierung der Autos spricht. Ein komplexes Thema. Eines, das auch mit vielleicht erheblichen Umweltauswirkungen daherkommt. So einfach ist das nicht mit dem Abbau da unten. Einen Impact wird es auf jeden Fall geben, soviel ist jetzt schon klar. Den wollen die Wissenschaftler, die wir nun begleiten dürfen, untersuchen. Tolle Chance für uns! Gerade jetzt, da die Dekade der Ozeane angebrochen ist. Passt!

Also sind wir hineingetaucht in eine uns völlig unbekannte Welt. Plötzlich reden alle um uns rum von Box Corern, amphipod traps, MUC, Plume, CTD, Kranzwasserschöpfern, usw. Häää??? Fachjargon, mit dem wir uns erst vertraut machen müssen.

Wir lassen uns gerne darauf ein, zumal wir umgeben sind von wirklich netten, kompetenten Wissenschaftlern und der Crew, die uns immer unterstützt.

Fast sechs Wochen auf der „ISLAND PRIDE“. Zwei Mann in einer Kabine. Uff!

Es dröhnt und vibriert. Schaukeln tut es sowieso. Die Querstrahlruder halten das Schiff computergesteuert genau auf der vorgegebenen Position im `Clarion Clipperton Field´, irgendwo da draußen in der Unendlichkeit des Pazifiks. Thomas und ich liegen in unseren engen Kojen, wollen ein wenig schlafen – es gelingt nicht so recht. Es ist wieder einmal spät geworden. Probleme mit der Seilwinde haben zu großen Verzögerungen geführt. So manche Messinstrumente konnten nicht im Zeitplan in die Tiefen gelassen werden. Immer wieder Verspätungen, ständig werden Pläne umgeworfen. Der arme Matthias! :( Ständig sind seine akribisch ausgetüftelten Arbeitspläne obsolet. Und wir immer in Habt-acht-Stellung, jeden Moment könnten wichtige Abläufe an Bord stattfinden, die wir unbedingt mit der Kamera einfangen wollen.

Ja nichts verpassen, dieser Gedanke hämmert immer im Hinterkopf. Ist ja schließlich eine ziemlich einmalige Expedition, deren Ergebnisse möglicherweise maßgebende Entscheidungen mit sich bringen, wie die Weltgemeinschaft weiter mit den verbleibenden Ressourcen dieses Planeten umgeht – und was das dann für Auswirkungen auf die Natur mit sich bringen wird.

Wir haben viel vor in diesen Wochen, es gibt einiges zu drehen für unsere Reportage.

Die Laborarbeit, das Vorbereiten der Messgeräte, das Rauslassen der Instrumente, Interviews, jeder Tag bringt uns etwas Neues. Und Ergebnisse, die interpretiert werden wollen.

In der Nacht wollen die Biologen mit einem der Roboter am Tiefseegrund auf die Suche nach Tieren gehen. Eine Stunde Zeit haben sie dafür bekommen. Auch das wollen wir natürlich mit der Kamera im Kontrollraum begleiten. Vielleicht zeigt sich ja sogar ein Wesen, das noch nie jemand zuvor gesehen hat.

Wir werden versuchen bis dahin noch ein, zwei Stündchen zu schlafen. In unserer Doppelkabine mit ca 9 Quadratmetern und Stockbett. Thomas oben, ich unten. Wir kommen gut miteinander aus, müssen aber auch schauen, dass wir Ordnung halten mit den Klamotten und dem Arbeitsgerät. Ist nicht immer einfach in dem beengten Raum, der auch immer in Bewegung ist.

Eine interessante Erfahrung und wir bringen reiche Ausbeute mit.

Ein bisschen muss noch nachgedreht werden, wenn dann in der Heimat weitere Ergebnisse und Bewertungen der Forschungsarbeit von hier, aus dem Pazifik vorliegen. Freu mich schon auf den Schnitt, wenngleich ich jetzt schon weiß, dass es nicht einfach wird, mit dem vielen Material.

Dem Thema und den interessanten Protagonisten und ihrer Arbeit gerecht zu werden, das wird eine Herausforderung!

Vielen Dank an die BGR, an Annemiek, Carsten und Matthias, dass Ihr Euch auf uns eingelassen und mitgenommen habt. Danke an alle Beteiligten für die spannenden Drehmöglichkeiten und alle Unterstützung. Das war prima!

Schiff Ahoi!

Michael Stocks/ SWR

MiningImpact-Fahrt-Tagebuch, 14.05.2021

Blog #17: Nichts geht ohne Logistik

Eines der vielen kleinen Zahnräder, ohne die keine Expedition gelingt, ist die Logistik. Sie sorgt dafür, dass Geräte, Chemikalien, Verbrauchsmaterialien und alle anderen benötigten Teile an Bord sind, wenn es losgeht. Denn mitten auf dem Ozean ist der nächste Baumarkt weit entfernt.

Karte der Clarion-Clipperton-Zone im tropischen Ostpazifik mit den Lizenzgebieten von BGR (rot) und GSR (gelb) sowie unserem Starthafen San Diego. Andere Lizenzgebiete sind hellgelb und die von den Lizenznehmern an die Internationale Meeresbodenbehörde zurückgegebenen Explorationsgebiete in blaugrau dargestellt. Geschützte Gebiete, in denen kein Abbau stattfinden darf, sind grün markiert Quelle: BGR

• Was wird in welche Mengen benötigt?
• Was muss noch gekauft werden und wie sind die Lieferfristen?
• Wo wird das Material solange gelagert?
• Welche Zollbestimmungen sind zu beachten?
• Sind auch wirklich nur die Sachen dabei, die auf der Frachtliste für den Zoll stehen?
• Kommt zu der Containerfracht per Schiff auch noch Luftfracht?
• Wann muss die Fracht losgeschickt werden, damit sie rechtzeitig am Zielhafen eintrifft?
• …

Sind Planung und Ausführung schlecht, kann die gesamte Expedition scheitern. Doch auch wenn die Vorbereitung gut ist, gibt es immer Faktoren, auf die man keinen Einfluss hat. Zum Beispiel das Wetter. Aufgrund heftigen Schneefalls und Glatteises konnten unsere Container beinahe nicht wie geplant von der Spedition vom Lagerbereich der BGR in Hannover abgeholt und zum Hafen nach Hamburg transportiert werden. Erst nach stundenlangem Schneeschippen und Eiskratzen konnten die LKWs abfahren. Und bei dieser Expedition hatten wir natürlich zusätzlich mit COVID und seinen globalen Auswirkungen zu kämpfen. Ein Containerschiff, das unsere Fracht mitnehmen sollte, wurde urplötzlich ersatzlos gestrichen und das neu gebuchte Containerschiff hatte schon in Hamburg einige Tage Verspätung und hat dann fünf unserer Container einfach an der Pier stehen gelassen, so dass sie erneut auf einen anderen Frachter umgebucht werden mussten! Am Zielhafen Los Angeles hatte sich durch Überlastung und COVID-bedingten Personalmangel ein langer Stau gebildet. Deshalb dauerte es etwa 10 Tage, bis die Schiffe überhaupt in den Hafen einfahren durften.

Ergebnis: Trotz eines erheblichen Zeitpuffers von 3 Wochen, den wir eingeplant hatten, waren das Forschungsschiff und wir da, aber unsere Ausrüstung nicht. Nach dem verspäteten Eintreffen der insgesamt 9 Container mussten diese entladen und der ganze Inhalt in den Laboren, an Deck und in drei mitgenommenen Containern verstaut werden.

Entladen der Container an Deck der ISLAND PRIDE Quelle: Mirja Bardenhagen

Kisten mit Arbeitsmaterial beim Stauen im Hafen von San Diego Quelle: Mirja Bardenhagen

Während die Expedition noch voll im Gange ist, müssen zwei Wochen vor Expeditionsende schon wieder die Frachtlisten für die Rückfahrt erstellt und Spedition sowie Zoll verständigt werden.
Am Ende der Expedition beginnt nun das Packen von hunderten wenn nicht tausenden von Einzelteilen des Arbeitsmaterials und der Geräte und Ersatzteile entsprechend der detaillierten Frachtlisten. Was kommt in welche Kiste und in welchen Container?

Nachdem hoffentlich alles ohne Probleme durch den ausgesprochen pingeligen US-Zoll geht, auf ein Frachtschiff geladen wird und nach erneuter Prüfung durch den deutschen Zoll muss, kommen die Container in einigen Wochen wieder in Hamburg und schließlich in Hannover bei der BGR an. Dort müssen wir dann alles wieder auspacken und für die nächste Expedition wegräumen. Anschließend können wir uns endlich auf die im Pazifik gesammelten Proben stürzen.

Viele Grüße aus den Tropen,
Mirja Bardenhagen

MiningImpact-Fahrt-Tagebuch, 13.05.2021

Blog #15: Die Internationale Meeresbodenbehörde

Unsere Expedition führt uns in internationale Gewässer und ich werde gelegentlich gefragt, wer denn die Lizenzen für die Erkundung der Rohstoffe in diesem Teil des Ozeans erteilt. Nun, es ist die Internationale Meeresbodenbehörde, die ihren Sitz in Kingston, Jamaika, hat. Der Meeresboden jenseits der Grenzen nationaler Zuständigkeiten, also außerhalb der 200 Meilen-Zonen, bedeckt gut 40 Prozent der Erdoberfläche und gilt nach dem Seerechtsübereinkommen der Vereinten Nationen als "Gemeinsames Erbe der Menschheit". Die 1994 gegründete IMB verwaltet dieses Erbe. Sie ist eine autonome internationale Organisation mit derzeit 167 Mitgliedsländern und der Europäischen Union.

Dienstsitz der Internationalen Meeresbodenbehörde in Kingston, Jamaika Quelle: ISA

Die IMB hat den Auftrag, alle Aktivitäten zur wirtschaftlichen Nutzung des internationalen Meeresbodens und dessen Untergrundes zum Wohle der gesamten Menschheit zu regulieren und zu überwachen. Zugleich soll sie den effektiven Schutz der Meeresumwelt vor schädlichen Auswirkungen, die durch Aktivitäten am Meeresboden entstehen können, sicherstellen und den Interessenausgleich zwischen Industrie- und Entwicklungsländern fördern. Das ist eine ziemlich umfangreiche und anspruchsvolle Aufgabe. Da noch kein Tiefseebergbau stattfindet, besteht die zentrale Arbeit der IMB zurzeit darin, neben der Vergabe und Überwachung von Explorationsverträgen, die Regeln für den zukünftigen Abbau der mineralischen Rohstoffe der Tiefsee, wie zum Beispiel Manganknollen, zu erarbeiten.

Plenarsaal der IMB während der 25. Sitzung in Kingston Quelle: IISD Reporting Services

Sowohl staatliche Institute wie die BGR als auch private Unternehmen können gegen eine Gebühr von 500.000 US-Dollar eine Explorationslizenz für ein Gebiet des internationalen Ozeans beantragen. Die Anträge müssen von ihrem Heimatstaat, dem sogenannten "Sponsoring State", befürwortet werden. Der Sponsorstaat prüft, ob der Antragsteller die in den IMB-Regularien festgelegten Anforderungen erfüllt und ob er über die finanziellen und technischen Möglichkeiten verfügt. Darüber hinaus ist der Staat zur Überwachung verpflichtet und haftet für diese Tätigkeit. Seit 2001 hat die IMB insgesamt 31 Verträge zur Erkundung des Meeresbodens nach mineralischen Rohstoffen abgeschlossen. Bisher wurden 18 Verträge zur Exploration von Manganknollen in Gebieten von jeweils 75.000 Quadratkilometern, 5 zur Exploration von Mangankrusten (jeweils 3.000 Quadratkilometer) und 7 zur Exploration von Massivsulfiden (jeweils 10.000 Quadratkilometer) vergeben. Die 19 staatlichen und 12 privaten Lizenznehmer stammen aus 21 verschiedenen Ländern, davon 12 aus Asien, 13 aus West- und Osteuropa, 4 aus pazifischen Inselstaaten sowie 2 aus Süd- und Zentralamerika. Jeder Explorationsvertrag hat eine Laufzeit von 15 Jahren mit der Möglichkeit von Verlängerungen um jeweils fünf Jahre. Diese Verträge gewähren auch ein Vorrecht auf künftige Abbaulizenzen und erlauben - nach einer umfangreichen Umweltverträglichkeitsprüfung - die Erprobung von technischen Anlagen, zum Beispiel für den Test eines Abbaugeräts, wie er in den letzten Wochen in den Explorationsgebieten von GSR (Belgien) und BGR (Deutschland) durchgeführt wurde.

Mit besten Grüßen aus dem Pazifik,
Carsten Rühlemann

MiningImpact-Fahrt-Tagebuch, 12.05.2021

Blog #13: Spuren(metall)suche am Meeresboden

Ein Tag ohne neue Proben und zum ersten Mal seit 10 Tagen gut ausgeruht - jetzt ist der richtige Zeitpunkt, einen Blogbeitrag zu schreiben. Mehr als die Hälfte der Reise ist bereits vorbei, die Kisten für die Proben füllen sich eine nach der anderen. Wir befinden uns noch im belgischen Lizenzgebiet, werden aber bald unseren 2-tägigen Transit Richtung Osten starten.

Ich bin Katja und arbeite als Geochemikerin bei der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) in der Abteilung für marine Rohstofferkundung. Es ist das dritte Mal für mich, dass ich hier im zentralen Nordostpazifik mehrere Wochen verbringe, einem Gebiet, in dem der Meeresboden in mehr als 4000 Metern Tiefe von Erzvorkommen, den Manganknollen, bedeckt ist. Ziel der diesjährigen Fahrt ist die Überwachung und Untersuchung der direkten Umweltauswirkungen eines mehrtägigen Tests eines Minenfahrzeug-Prototyps am Meeresboden. Ich werde sie aus einer geochemischen Perspektive betrachten und mich dabei auf Spurenmetalle konzentrieren.

Eine anthropogene Freisetzung von Spurenmetallen, die auf natürliche Weise im Schlamm des Meeresbodens und in den Manganknollen gebunden sind, ist bei der Betrachtung des Tiefseebergbaus von Bedeutung. Die Kollektoraktivität führt zur Bildung einer partikelbeladenen Fahne aus aufgewirbeltem Sediment. Die Wolke wird mit den Strömungen am Meeresboden verteilt, und eine Mobilisierung von Spurenmetallen in diesen Partikelwolken kann sich potenziell auf die Fauna auswirken. Viele Spurenmetalle sind essentielle Mikronährstoffe in der Umwelt, werden aber bei erhöhten Konzentrationen toxisch. Verschiedene Aufnahmewege sind möglich: Diffusion durch Zellmembranen von Organismen oder Aufnahme von metallreichen Partikeln durch filtrierende Organismen. Für die Beurteilung der Auswirkungen und die Festlegung von Schwellenwerten ist es daher von Bedeutung, nicht nur die absoluten Konzentrationen zu kennen, sondern auch zu verstehen, in welcher physikalischen und chemischen Form die Metalle auftreten. Außerdem werden Auswirkungen auf den natürlichen Kreislauf der Elemente in der Wassersäule und im Sediment erwartet.

Im Geochemie-Team an Bord sind wir drei Personen. Mirja (BGR), Matthias (GEOMAR) und ich sind dafür verantwortlich, alle relevanten Proben für die späteren geochemischen Analysen zu sammeln. Komponenten wie Nährstoffe, organischer und anorganischer Kohlenstoff, Alkalität, physikalische Sedimenteigenschaften sowie die Elementzusammensetzung, einschließlich der Spurenmetalle, sind wesentliche Größen, die bestimmt werden müssen. Unsere Hauptarbeitsplätze zur Bearbeitung der Proben sind der Kühlraum bei 4°C und das Geochemie-Labor. Alle wissenschaftlichen Labore, einschließlich des Kühlraums, bestehen aus Containern, die auf dem Außendeck befestigt sind, und wir sollten besser nichts vergessen, bevor wir von einem Ort zum anderen wechseln. Bevor wir an Deck gehen, müssen wir uns nämlich mit unseren Sicherheitsstiefeln, Helmen und Overalls ausstatten. Im Kühlraum tragen wir besser warme Kleidung und eine Mütze. Im Laborcontainer wiederum lassen wir alle schmutzige Kleidung draußen und tragen Laborschuhe. Wenn unsere Proben an Deck ankommen, müssen sie sofort bearbeitet werden, was viele Stunden dauert. Und in der Zwischenzeit treffen schon die nächsten Proben ein... . Manchmal fühlt es sich an wie eine unendliche Geschichte. Wenige Stunden Schlaf, oft genug unterbrochen durch das klingelnde Telefon ... . Aber wenigstens hat unser Laborcontainer große Fenster, so dass wir Tageslicht und einen schönen Ausblick haben. Eine kleine Pause in der Sonne, mit Nachmittagskuchen und frischem Kaffee (Bild 1), hilft auch, sich zwischendurch etwas zu erholen.

Kaffeepause vor dem Geochemie-Container, von links nach rechts: Mirja, Katja, Matthias Quelle: Annemiek Vink

Wie bereits erwähnt, beproben wir sowohl Meerwasser als auch Oberflächensediment. Wie sieht also ein typischer Arbeitsablauf aus, wenn die Proben an Bord angekommen sind?

(1) Bei Untersuchungen von Spurenmetallen im Meerwasser besteht die erste Herausforderung darin, die Wasserproben zu bekommen, ohne sie dabei bereits zu kontaminieren. Spurenmetalle befinden sich nicht nur in dem Wasser, das wir beproben wollen. Seien es Verunreinigungen im Tabakrauch (wie die Seltenen Erden Cer und Lanthan), Staubpartikel in der Luft (Kupfer, Kobalt oder Zink) oder Metalllegierungen (Eisen, Kobalt und Zink) - Metalle sind überall und warten nur darauf, unsere Proben zu versauen. Da wir in unseren Proben nichts von diesen Signalen sehen wollen, sondern nur das, was im Wasser transportiert wird, beginnt ein erfolgreiches Spurenmetallprojekt immer mit der richtigen Reinigung und der richtigen Probenahme. Zum Beproben des Wassers verwenden wir die speziellen GoFlo-Wasserprobenahmeflaschen, die für die Probenahme von Spurenmetallen ausgelegt sind, ohne dass irgendwelche Metallteile mit dem Wasser in Berührung kommen. An Deck angekommen, wird das beprobte Wasser aufgeteilt und für verschiedene Zwecke aufbewahrt, während wir weiterhin so metallfrei wie möglich arbeiten - was auf einem Schiff aus Stahl eine große Herausforderung ist (Bild 2).

Mirja und Katja an Deck beim Filtern von Wasser aus den GoFlo-Wasserprobennehmern und beim Messen von pH-Wert und Leitfähigkeit nach einem erfolgreichen Einsatz Quelle: Annemiek Vink

An Deck vermeiden wir jeden Kontakt mit der Luft, während wir das Wasser in verschiedenen Plastikflaschen sammeln, und im Geochemielabor arbeiten wir unter Reinluftboxen, verwenden hochreine Säuren zur Konservierung und versuchen, unser Labor so sauber wie möglich zu halten - keine einfache Aufgabe! Im Labor Wir filtern die Wasserproben, um ton-, schluff- und sandgroße Partikel und auch die unsichtbaren Nanopartikel aus dem Wasser zu trennen, und schließlich werden alle Proben für den späteren Transport ins Heimatlabor gelagert.

(2) Die 30 cm langen Oberflächensedimentkerne werden im Kühlraum bearbeitet. Dies ist notwendig, um die in situ Temperaturen beizubehalten und die chemischen Gleichgewichte in den Sedimenten nicht zu verändern. Nachdem wir die Kerne fotografiert und visuell beschrieben haben, beproben wir das Sediment in 0,5-cm- bis 1-cm-Scheiben, um Tiefenprofile zu erhalten (Bild 3a). Die Röhrchen mit dem Sediment werden dann ins Labor gebracht, wo wir das Porenwasser durch Zentrifugation trennen. Wir nehmen verschiedene Probensplits des erhaltenen Porenwassers (Bild 3b), führen erste Messungen empfindlicher Parameter durch und konservieren die Proben dann durch Ansäuern oder Einfrieren. Anhand der Analyseergebnisse können wir quantifizieren, wie viel von der Oberflächensedimentschicht durch die Kollektormaschine entfernt wurde, und die Quantität und Qualität des Materials charakterisieren, das sich aus der Partikelfahne wieder abgesetzt hat. Biogeochemische Prozesse im Sediment bilden die Grundlage für alles Leben im und am Meeresboden, und unsere Arbeit stellt eines der Puzzlestücke zum Verständnis der mittel- und langfristigen Auswirkungen des Tiefseebergbaus dar.

(3) Neben der Möglichkeit, Wasser und Sediment an Deck zu bringen und zu beproben, nutzen wir auch die Methode der passiven In-situ-Probenahme, eine wirklich clevere Art, Metalle zu sammeln. Eine solche Membran hängt im Wasser herum und zieht einen bestimmten Teil eines Spurenmetalls an: diejenige Spezies, die nicht fest an andere Komponenten im Wasser gebunden ist und leicht von Organismen aufgenommen werden kann (der sogenannte labile Pool). Sobald diese Metalle in die Nähe kommen, werden sie "eingefangen" und haften an der Membran (so ähnlich wie eine Fliegenfalle). Deshalb nennt man es Passivsammler. Die Passivsammler sammeln Metalle konstant über die Zeit, solange sie sich im Wasser befinden. Wir montierten die kleinen Membranhalterungen auf die Sensorplattformen, die für die Zeit während und nach dem Fahren des Abbaugerätes am Meeresboden eingesetzt wurden, um die Wassertrübung in verschiedenen Abständen und Ausrichtungen zum Testgebiet aufzuzeichnen (Abbildung 5, siehe Sensorblog).

Da die Passivsammler selektiv diejenigen Spurenmetalle sammeln, die von Organismen aufgenommen werden können und damit potenziell schädlich sind, erhalten wir hier mehr Informationen über die Bioverfügbarkeit der Metalle, die aus dem vom Meeresboden aufgewirbelten Sediment mobilisiert werden. Passivsammler sind darüber hinaus ein vielversprechendes Werkzeug für langfristige Überwachungszwecke, da sie in situ eingesetzt werden können und die Metallkontamination während der Probenahme und der Probenaufbereitung an Bord und im Heimlabor minimieren.

Alles Gute von Bord der MV Island Pride,
Das Geochemie-Team (Mirja, Katja, und Matthias)

MiningImpact-Fahrt-Tagebuch, 10.05.2021

Blog #11: Mikroben sind überall, so wie wir!

Es ist vier Uhr morgens auf dem Hauptdeck der Island Pride; Massi hat mich unter den Leuten gefunden, die Proben aus den Niskin-Flaschen nehmen, die kürzlich an Deck kamen, und sagt: "Ich bin gerade mit den in situ-Pumpenproben fertig geworden. Wenn ich ein paar Stunden geschlafen habe, kann ich mich um die Proben aus dem Multicorer kümmern und dann kann ich mit den Knollen aus dem Kastengreifer beginnen. Sobald Jakob die Untersuchungen für extrazelluläre enzymatische Aktivitäten beendet hat, kannst Du dann bitte mit dem Schlachten der Sedimentkerne beginnen? Ich denke, die Filtration des Meerwassers aus der letzten CTD ist bis dahin abgeschlossen. Dann, wenn Felix und Duygu ihre Arbeit mit den Sauerstoffsonden beendet haben, können wir die Wasserprobenahme besprechen und den Plan für den kommenden ROV-Tauchgang ausarbeiten". Das mag aufregend und gleichzeitig chaotisch klingen (vielleicht macht es für viele Leserinnen und Leser auch einfach nicht viel Sinn...). Für uns ist es eher eine Frage des cleveren Schlafmangelmanagements.

In der Tat sind diese Aktivitäten in den letzten zwei Wochen zur Routine geworden, ebenso wie die 6 bis 8 Stunden Schlaf in der Nacht, die man normalerweise hat, durch ein Nickerchen ersetzt werden, wenn sich die Gelegenheit ergibt. Dennoch wird die Müdigkeit immer von einem Lächeln und einem aufmerksamen Blick begleitet. Dies spiegelt unsere starke Motivation wider, die Ziele der Expedition zu erreichen. Unsere Forschungsgruppe für Tiefseeökologie und -technologie des Alfred-Wegener-Instituts in Bremerhaven und des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen ist darin geübt und auf diese Arbeitsbedingungen vorbereitet. Das Wissen um die Herausforderungen und die Bedeutung dieses Projektes für den Schutz der Tiefsee bestärkt uns darin, die Zeit und die Probenahme an Bord der ISLAND PRIDE optimal zu nutzen.

Niemand im Mikrobiologie-Container? Sie könnten im Kühlcontainer sein, wenn sie nicht gerade für eine Sicherheitsübung zur Sammelstelle eilen Quelle: Batuhan Yapan

Wie bereits in früheren Beiträgen in diesem Blog ausführlich erwähnt, ist das Ziel unserer Expedition, die Auswirkungen des Prototyps eines Manganknollen-Kollektors im Maßstab 1:4 auf das Ökosystem der Tiefsee zu verstehen. Um Art und Ausmaß der Umweltauswirkungen zu beurteilen, haben wir den Abbautest von Patania II genau verfolgt, das Verhalten der vom Kollektor erzeugten Suspensionsfahne beobachtet und Proben aus der Fahne, den von Patania II hinterlassenen Spuren und von nahegelegenen Stellen, an denen sich Schwebstoffe wieder abgesetzt haben, gesammelt. Die Aufgabe unserer Gruppe ist es, die Auswirkungen des Abbautests auf die mikrobielle Abundanz, Diversität und auf die metabolischen Aktivitäten zu untersuchen. Obwohl sie für das menschliche Auge unsichtbar sind, machen Mikroben (zu denen Bakterien und Archaeen gehören) typischerweise den größten Anteil der Biomasse in Tiefseesedimenten aus und spielen eine wichtige Rolle im Kohlenstoff- und Metallkreislauf. Sie sind daher entscheidend für das Funktionieren des größten, noch weitgehend unerforschten Ökosystems der Erde. Die Aufklärung der mikrobiellen Vielfalt und ihrer Funktionen in der Tiefsee erfordert kombinierte Untersuchungen der miteinander verknüpften mikrobiellen Gemeinschaften im Bodenwasser, in den Sedimenten und in den polymetallischen Knollen. Deshalb muss das Mikrobiologie-Team an Bord aus jedem Mikroben-Habitat und von jedem Geräteeinsatz Proben nehmen und verschiedene Analysemethoden anwenden.

Ich vermute, dass Ihr mittlerweile einigermaßen verwirrt seid von Begriffen wie CTD, Niskin-Flasche, ROV, Multicorer, Kernschlachten, in situ-Pumpe... Also lasst uns versuchen zu erklären, was, wie und warum wir hier sammeln und arbeiten.

Wasserproben werden knapp über dem Meeresboden mit speziellen Plastikbehältern, den sogenannten Niskin-Flaschen, entnommen, die an einem Metallrahmen befestigt sind, der wiederum mit einer Vielzahl von Sensoren zur Messung von Temperatur, Sauerstoffkonzentration, Salzgehalt und Trübung ausgestattet ist. Das Herzstück dieses Instruments ist die CTD (steht für conductivity, temperature, depth), mit der wir die Leitfähigkeit zur Berechnung des Salzgehalts, Temperatur und Druck, also die Wassertiefe, sowie – bei unserem Gerät – Sauerstoff und Trübung messen. Der letztgenannte Sensor ist in diesem Projekt besonders wichtig, da er es uns ermöglicht, Suspensionsfahnen am Meeresboden zu erkennen, die die Wassertrübung erhöhen. Die Wasserproben verwenden wir, um die taxonomische Vielfalt (über die Extraktion von DNA), die mikrobielle Zellhäufigkeit und die Menge an organischem Kohlenstoff (als Proxy für die Nahrungsverfügbarkeit) zu untersuchen. Das Meerwasser wird auch für Inkubationsexperimente verwendet, bei denen Stoffwechselraten wie Sauerstoffverbrauch (Atmung), potenzieller Abbau von organischem Kohlenstoff (über extrazelluläre enzymatische Aktivitäten) und Biomasseproduktion (über Einbauraten spezifischer Substrate) gemessen werden. Zusätzliche Probenahmegeräte sind die in situ-Pumpen: Diese speziell entwickelten Pumpen sind so programmiert, dass sie Hunderte von Litern Meerwasser direkt über dem Meeresboden filtern (deshalb "in situ", also "am Ort") und somit genügend mikrobielle Biomasse für die Extraktion von RNA (ja, dieselbe Art von Molekül, die zur Herstellung von COVID-19-Impfstoffen verwendet wird!) liefern, die es uns ermöglicht, die mikrobielle Physiologie unter natürlichen Bedingungen zu untersuchen. Auf dieser Fahrt konnten wir Partikel aus den von Patania II erzeugten Suspensionsfahnen einfangen und Proben nehmen, die es uns ermöglichen, die Auswirkungen auf die mikrobiellen Gemeinschaften und ihre Aktivität in der Wassersäule zu bewerten.

Filtrationsaufbau; eine alte, aber immer noch nützliche Methode zur Untersuchung von Mikroben im Wasser. "FISH" auf den Etiketten hat nichts mit echten Fischen zu tun. Es ist die Abkürzung für eine coole Zellvisualisierungstechnik: Fluorescent In Situ Hybridization Quelle: Batuhan Yapan

Sedimentproben, die sich mehr als 4 km unter dem Schiff (!!!) befinden, werden mit dem Multicorer gesammelt: wie der Name schon sagt, handelt es sich dabei um einen Metallrahmen, der mit mehreren oben und unten offenen Plastikzylindern bestückt ist, die wir "core liner" nennen. Diese dringen senkrecht in den Meeresboden ein, werden geschlossen, und wir erhalten ungestörte, ca. 30 cm lange Sedimentkerne mit dem darüberstehenden Bodenwasser. An Bord werden diese Sedimentkerne dann horizontal wie eine Wurst in meist 1 Zentimeter dicke Scheiben geschnitten. Dieses "Schlachten" der Kerne ermöglicht es uns, einzelne Sedimentschichten zu beproben, in hoher Auflösung zu untersuchen und die Änderungen entlang des Sedimentprofils zu untersuchen. Für diese Expedition haben wir die Auflösung erhöht, um die Freilegung von tieferen Sedimentschichten durch den Kollektor zu erkennen, der die oberen Sedimente entfernt hat. Außerdem können wir so auch Sedimentpartikel erkennen, die aus der Suspensionsfahne abgesunken sind und sich auf dem Meeresboden in der Nähe des Kollektortestgebiets abgelagert haben.

Schicksal eines Sedimentkerns: Er wird in zentimeterdicke Scheiben geschnitten und für weitere Analysen in Röhrchen gesteckt. Das erfordert stundenlange Arbeit in einem kalten und lauten Labor; manche sehen darin eine gute Möglichkeit, sich vor heißen tropischen Nachmittagen zu verstecken Quelle: Batuhan Yapan

Manganknollen, kartoffelförmige Mineralkonkretionen, die oben auf dem Meeresboden liegen, sind wegen ihres hohen Metallgehalts das Ziel des Tiefseebergbaus in der Clarion-Clipperton-Bruchzone. Für uns sind sie jedoch eher einzigartige Lebensräume, die einen harten Untergrund für sessile (also festsitzende) Tiere, und spezifische Gemeinschaften von Mikroben beherbergen. Dennoch ist wenig darüber bekannt, welche Funktion die mit den Knollen assoziierten Mikroben ausüben und welche Rolle die Mikroben bei der Knollenbildung spielen. Ein wichtiges Ziel unseres Projekts ist es, die mikrobielle Vielfalt zu bestimmen und zu verstehen, welche Prozesse durch den Abbau der Knollen verloren gehen könnten. Um das zu erreichen, haben wir Manganknollen aus vielen unterschiedlichen Bereichen rund um das Testgebiet gesammelt und Teilproben für DNA- und RNA-Sequenzierung, Zellzählung und metabolische Messungen genommen. Wir beproben also drei verschiedene Bereiche: die dem Meerwasser ausgesetzte Oberfläche, den inneren Kern und die Bodenschicht, die mit den Sedimenten in Kontakt ist. Die Knollen haben wir mit einem Kastengreifer gesammelt, ein äußerst effektives Probenahmegerät für größere Mengen an Sedimenten im Vergleich zum Multicorer, jedoch etwas rauer und technisch einfacher.

Ein genauer Blick auf eine Manganknolle. Wie deutlich zu sehen ist, haben Manganknollen keine homogenen Strukturen; sie sind zwiebelschalenförmig aufgebaut und haben eine glatte Ober- und raue, pröse Unterseite Quelle: Massimiliano Molari

Durch die Messung der Änderung der Sauerstoffkonzentration mit der Sedimenttiefe kann man die Rate der Sauerstoffaufnahme als Maß für die Aktivität der im Sediment lebenden Organismen und deren Aufnahme und Verwertung von organischem Kohlenstoff berechnen. Für diese Messungen haben wir ein weiteres spannendes "in situ"-Werkzeug: die Sauerstoffsonden. Im Grunde handelt es sich dabei um sehr raffiniert konstruierte nadelförmige Sensoren, die in das Sediment eindringen und die Sauerstoffkonzentration entweder anhand des durch die Reduktion des Sauerstoffs im Sensor fließenden Stromes oder der Fluoreszenz eines sauerstoffempfindlichen Farbstoffs an der Sensorspitze messen. Obwohl das Prinzip recht simpel ist, ist es nicht einfach, sie in Tausenden von Metern Wassertiefe durchzuführen, vor allem, wenn dort Knollen nur darauf warten, die aus Glas hergestellten dünnen, empfindlichen Nadeln zu zerbrechen. Deshalb verbringen Duygu und Felix Stunden in ihrem Labor, das gleichzeitig Werkstatt ist, um neue Nadeln zu kalibrieren und die Sonden zu warten, bevor sie sich in den ROV-Kontrollraum begeben, um zu sehen, wie ihre Geräte am Meeresboden (hoffentlich mit Sensoren, die auf Lücken zwischen den Knollen gerichtet sind) von einem Tauchroboter (ROV) aus eingesetzt werden, der von einem erfahrenen Team echter TOP GUN-Piloten der Tiefsee gesteuert wird! Doch die Ergebnisse sind die Mühe wert. Inzwischen haben wir genug Profile gesammelt, um den Sauerstoffverbrauch der Mikroben zu verstehen und den Sauerstofffluss sowie den Kohlenstoff-Stoffwechsel berechnen zu können. Außerdem weichen die nach dem Patania-Test gemessenen Sedimentprofile deutlich von ungestörten Profilen ab und werden uns wertvolle Informationen liefern, um die Störung zu charakterisieren und kurzfristige Auswirkungen auf die Sauerstoffverteilung und -flüsse zu dokumentieren. Wir sind sehr daran interessiert, diese Ergebnisse mit Modellierungsvorhersagen über die Auswirkungen der Entfernung der aktiven Oberflächenschicht und der Ablagerung von sauerstoffreichen Sedimenten aus der Suspensionsfahne zu vergleichen.

Das Labor, in dem die Sauerstoffsonden für die Arbeit in 4 km Wassertiefe vorbereitet werden Quelle: Batuhan Yapan

Der Titel dieses langen Beitrags lautet "Mikroben sind überall, so wie wir" - nur für den Fall, dass Sie geduldig genug waren, bis hierher zu lesen, und den Titel vergessen haben. Als ich mich dafür entschied, dachte ich über die harte Arbeit unseres Mikrobiologie-Teams an Bord nach, und über den Zeitdruck, Proben aus jedem Bereich und von jedem Geräteeinsatz zu nehmen. Als ich etwas intensiver darüber nachdachte, fiel mir auf, dass wir, die Menschheit, dank der Mikroben hier sind. Sie sind überall und sie bewohnen diesen Planeten seit Milliarden von Jahren. Sie sind die Organismen, die ihn als auch für uns bewohnbaren Planeten erhalten, einen einzigartigen (soweit wir wissen) in einem unendlich großen Universum. Und genau wie die Mikroben sind auch wir Menschen auf dem Weg, überall zu sein; wir brauchen dafür immer mehr Ressourcen. Es sieht so aus, als ob der Tiefseebergbau unsere nächste Quelle für diese Rohstoffe ist, aber wir müssen vorsichtig sein und unsere Auswirkungen auf das Ökosystem sorgfältig beobachten, und wir sollten uns nur das nehmen, was wir mit minimalen negativen Auswirkungen brauchen. Wenn wir unserer Gier zu sehr nachgeben, werden wir eine der ersten Spezies sein, die von diesem Planeten hinweggefegt werden. Mikroben? Um die mache ich mir keine allzu großen Sorgen; sie werden überleben und weiterhin überall sein, so wie es in dem Zitat aus Kurt Vonneguts "Galapagos" heißt: "Die Wahrheit ist, dass die siegreichsten Organismen des Planeten immer mikroskopisch klein gewesen sind. Gab es in all den Begegnungen zwischen Davids und Goliaths jemals eine Zeit, in der Goliath gewonnen hat"?

Ab hier wird Gabriella Euch an die Grenzen des Lebendigen bringen und über den Erzfeind des Lebens berichten! VIREN!

Batuhan Cagri Yapan
Doktorand am Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, Bremen

Die perfekten Tiefsee-"Gentlemen"-Killer

Ja, es stimmt, Bakterien und Archaeen gibt es überall, und sie werden überleben, egal was passiert. Als Davids sind sie harte Kerle. Aber, würdet Ihr mir glauben, wenn ich Euch sage, dass die Tiefsee, wie auch jedes andere Ökosystem auf der Erde, organische Strukturen beherbergt, die noch kleiner als Mikroben sind und deren einziger Zweck es ist, die Gewinner, die "Davids" zu töten? VIREN! Sie sind die geborenen Killer. Viren sind überall dort, wo Leben ist. Gerade jetzt hat jeder erfahren, wie groß der Einfluss dieser winzigen Einheiten aus Proteinen und Nukleinsäuren auf die globale Menschheit sein kann... In diesem Fall gibt es jedoch keinen Grund zur Sorge. Soweit wir wissen, sind Tiefseeviren keine Gefahr für uns Menschen, ihre bevorzugten Wirte sind Bakterien und Archaeen.

Wie gesagt, diese faszinierenden Partikel sind viel kleiner als Bakterien (zwischen 20 und 250-400 Nanometer), aber 10- bis 100-mal häufiger. Nur um es Euch mal vor Augen zu führen, stellt Euch den Himmel in der dunkelsten aller Nächte vor, ohne Wolken und mit hellen Sternen, so weit Eure Augen sehen können. Nun, Viren im Ozean sind sogar noch zahlreicher als all diese Sterne und, wenn Eure Fantasie groß genug ist, könnt Ihr Euch vorstellen, dass alle Viren, die im Ozean vorhanden sind, sich aneinandergereiht weiter erstrecken würden als die nächsten 60 Galaxien.

Jetzt denkt Ihr alle: "Wow, Viren sind cool!", nicht wahr? Aber sie sind nicht einmal lebende Organismen, sie können nicht "essen", sich nicht "vermehren", sie können nicht einmal "sterben". Stellt Euch einfach eine Proteinhülle (das Kapsid) vor, die das virale genetische Material (virale DNA oder RNA) umschließt, das alle Informationen enthält, die das Virus braucht, um sich zu vervielfältigen und sich innerhalb des zellulären Wirts neu zusammenzusetzen, das ist mehr oder weniger ein Virus, so einfach ist das! Die am häufigsten vorkommenden und fittesten Mikroben sind die ersten, die infiziert werden. Und einmal infiziert, haben diese bakteriellen (oder archaealen) Zellen nur eine kleine Chance zu überleben. Stattdessen enden sie in der Regel als "zelluläre Trümmersuppe", natürlich zusammen neuem viralen Nachwuchs. Eine köstliche Suppe würde ich sagen. In der Tat ist in Tiefseesedimenten die Menge an organischen Ressourcen extrem gering und die Reste, die übrigbleiben, wenn fast alles organische Material aufgezehrt ist, besteht aus äußerst schwer abbaubaren organischen Verbindungen. Daher kann der nach der viralen Lyse freigesetzte Zellinhalt als nährstoffreiche Nahrung angesehen werden, die von nicht infizierten Zellen aufgenommen werden kann, ein Prozess, der als "viral shunt" bezeichnet wird. Mit anderen Worten: Indem sie ihre Wirte abtöten, liefern Viren eine köstliche italienische Lasagne für die hungernden Mikroorganismen, die die Tiefseesedimente bewohnen: Sehen wir sie also als den Robin Hood der Tiefsee, allerdings ohne romantische Absichten!

Viren haben viele Zellen auf dem Gewissen. Sie sind für den Abbau von 80 % der prokaryotischen Zellen in Tiefseesedimenten verantwortlich (ich habe Euch gesagt, sie sind perfekte Killer), wodurch im globalen Maßstab 0,37 bis 0,63 Milliarden Tonnen Kohlenstoff pro Jahr freigesetzt werden. Dieser Prozess kann etwa 35% zum gesamten benthischen prokaryotischen Stoffwechsel in Tiefseesedimenten beitragen. Ich würde sagen, Viren sind nicht nur cool, sondern auch wichtig für Tiefsee-Ökosysteme. Tatsächlich können Virusinfektionen sowohl die Menge der Mikroben (durch deren Abtötung) als auch deren Stoffwechsel (durch die Stimulierung des mikrobiellen Wachstums mit leckerer kostenloser Nahrung) kontrollieren.

Wie Batu bereits erwähnt hat, könnten wir eines Tages die Metallressourcen der Tiefsee tatsächlich brauchen; so bedauernswert das auch sein mag, es könnte die Zukunft sein. Allerdings ist es zwingend erforderlich, diese Ressourcen auf verantwortungsvolle Weise abzubauen und damit wir wissen, wie das möglich sein kann, brauchen wir die wissenschaftliche Erforschung der Umweltauswirkungen. Jetzt ist die Gelegenheit, dies ist DIE Expedition, die es uns zum ersten Mal erlaubt, die Folgen eines Tiefseebergbaus in industrienahem Maßstab zu untersuchen, bevor er stattfindet. Als Forschungsteam an der Polytechnischen Universität von Marken in Ancona (Italien) untersuchen wir weltweit Tiefseesedimente, um Virus-Wirt-Interaktionen, die Bedeutung der Viren für das Funktionieren des Ökosystems und die vom Menschen verursachten Auswirkungen auf dieses extreme Ökosystem zu untersuchen. Die Fragen, die wir hier beantworten möchten, sind einfach aber knifflig: Wie kommen Viren mit einem gestörten Meeresboden zurecht? Und wenn Viren für das Funktionieren von Tiefsee-Ökosystemen wichtig sind, welche Folgen hat es für die Tiefsee, wenn sich die Virus-Wirt-Dynamik nach einem Abbau verändert? Darauf haben wir bisher noch keine Antworten. Mein Ziel an Bord ist es, die von uns gesammelten Proben zu untersuchen, um diese Fragen zu beantworten. Wie ich das mache? Nun, ich entnehme Sedimentproben des Meeresbodens aus dem Multicorer und schneide sie in Scheiben unterschiedlicher Dicke, um die Virushäufigkeit in jeder Schicht des Kerns von oben nach unten zu untersuchen. Die Messung der Virenhäufigkeit allein ist jedoch nicht sinnvoll, um die virale Dynamik in den Sedimenten zu bestimmen. Um die Auswirkungen der Viren auf ihre Wirte abzuschätzen und die Rolle des "viral shunts" in benthischen Nahrungsnetzen und im Kohlenstoffkreislauf zu verstehen, führe ich auch Analysen der Virusproduktion durch (d.h. wie viele Viren pro Gramm Sediment und Stunde produziert werden). Insgesamt sollen die Ergebnisse uns dabei helfen, zu verstehen, wie der Tiefseebergbau die Interaktionen zwischen Viren und Prokaryoten verändern kann und welche Auswirkungen dies auf die Funktionsweise des Ökosystems hat.

Unsere Mikrobiologiegruppe an Bord. Von links nach rechts: Massimiliano Molari, Batuhan Yapan, Felix Janßen, Duygu Sevilgen, Jakob Barz, Gabriella Luongo Quelle: Nils Maschmann

MiningImpact-Fahrt-Tagebuch, 30.04.2021

Blog #9: Die Jagd auf Seegurken

Stellt euch vor, ihr sitzt in einem großen, dunklen Raum mit vielen Bildschirmen an der Wand. Im vorderen Teil befindet sich ein Bedienfeld, ähnlich den Bedienfeldern in Science-Fiction-Filmen und zwei Stühle für die Piloten. Dahinter ist eine weitere Reihe von Stühlen für uns Wissenschaftler. Dies ist der ROV-Kontrollraum, in dem das so genannte Remotely Operated Vehicle (ROV), eine Art Tiefseeroboter, betrieben wird. Gesteuert von zwei Piloten kann dieses ROV bis zu den Abyssal Plains der Tiefsee auf 4.500 m tauchen, wo der Druck für jeden menschlichen Taucher zu hoch ist. Trotzdem kann man auf den Bildschirmen eine Menge Leben am Meeresboden beobachten. Die Tiere, die man sehen kann, sind mehrere Zentimeter groß und bestehen hauptsächlich aus Fischen und wirbellosen Tieren.

Bedienfelder und Bildschirme im ROV-Betriebsraum Quelle: Sven Rossel

Das ROV wird von der MV ISLAND PRIDE ins Wasser gesetzt Quelle: Nils Maschmann

Während dieser Forschungsfahrt wollen wir untersuchen, wie diese verschiedenen Tiere von der Sedimentwolke beeinflusst werden, die Patania II erzeugt, während sie die Manganknollen sammelt. Unsere Kollegen zu Hause in Portugal und in Belgien konzentrieren sich bei ihren Untersuchungen auf bestimmte Tiere und gaben uns deshalb Listen, welche Tiere sie gerne erforschen würden. Daher versuchen wir während der ROV-Tauchgänge Schlangensterne, Seegurken, Seeanemonen und Weichkorallen zu sammeln.

Bild des Meeresbodens im belgischen Lizenzgebiet, aufgenommen mit einem autonomen Unterwasserfahrzeug (AUV). Die Buchstaben gehören zu den folgenden Tieren: A) Fisch, B) Seegurke der Familie Mesothuriidae, C) Springkrebse, D) Schlangenstern, E) Seeanemone Quelle: GSR

Heute jagen wir Seegurken. Seegurken können schwimmen, so dass wir die sogenannte "Suction Pump" oder "Slurp Gun" verwenden. Dieses Werkzeug funktioniert ähnlich wie ein Staubsauger. Man kann die ganze Seegurke aufsaugen, so wie man zu Hause eine große Spinne aufsaugen würde, falls man Angst vor Spinnen hat. Die Seegurke wird anschließend in einer Kammer im ROV aufbewahrt und man kann sie wieder herausholen, wenn das ROV an Deck ist. So sollte es eigentlich funktionieren, aber heute ist die Seegurke richtig dick. Sie passt einfach nicht durch die Öffnung der Slurp Gun. Die ROV-Piloten drehen die Öffnung der Slurp Gun vorsichtig über die Biobox, so heißt eine große Box in der Schublade des ROV, in der biologische Proben gelagert werden können. Wenn die Piloten die Slurp Gun ausschalten, sinkt die Seegurke langsam nach unten in die Biobox. Erfolgreicher Fang! Aber für eine valide wissenschaftliche Studie brauchen wir mehr Exemplare; also geht die Jagd weiter.

Seegurke der Art Deima sp. Quelle: Nils Maschmann

Hier im belgischen Lizenzgebiet der Clarion-Clipperton-Fracture Zone besteht der Großteil der wirbellosen Megafauna aus Seeanemonen und Seegurken, aber wir haben auch schon Seesterne, Schlangensterne, Seeigel, Weichkorallen und Schwämme beobachtet. Die meisten dieser Tiere haben unterschiedliche Lebensstile. Seesterne sind oft Raubtiere und jagen andere Tiere. Im Vergleich dazu sind Schlangensterne und Seegurken Detritusfresser, das heißt sie ernähren sich vom Sediment und von der organischen Substanz in diesem Sediment, und Seeigel ernähren sich mehr oder weniger von allem, was sie finden. Alle diese Tiere sind mobil, können sich also bewegen. Es gibt aber auch Tiere, die sessil sind, das heißt sie sitzen an den Manganknollen fest. Zu diesen Tieren gehören Seeanemonen und Weichkorallen, aber auch Schwämme.

Seeigel in einem Probengefäß Quelle: Nils Maschmann

Die nächsten Tiere, die wir durch die Kamera im tiefen Blau sehen, sind ein Schlangenstern und eine Seeanemone. Auch diese stehen ganz oben auf unserer Prioritätenliste! Für Schlangensterne ist das Schlürfen allerdings nicht die beste Option. Stattdessen benutzt der ROV-Pilot den Manipulatorarm des ROV und nimmt das Tier ganz vorsichtig in die Kralle des Roboters.

Schlangenstern in einem Kastengreifer Quelle: Nils Maschmann

Seeanemonen und Weichkorallen lassen sich am besten von Manganknollen abkratzen und in die Biobox überführen. So versuchen wir, die Seeanemone vorsichtig einzusammeln. Sie will nicht losgehen, zieht sich nur zu einem kleinen, weißen Ball zusammen und klebt an ihrer Manganknolle. Unser Versuch, das Tier zu beproben, erzeugt eine Wolke aus weichem Sediment, die die Seeanemone, die Knolle und den Meeresboden verdeckt. Wenn das Abkratzen der Tiere vom Hartsubstrat nicht funktioniert, kann man normalerweise auch die ganze Knolle, an der die Seeanemone oder die Weichkoralle klebt, einsammeln und in der Biobox aufbewahren. Wir entscheiden uns jedoch, die Seeanemone stehen zu lassen und ein anderes Tier zu jagen, anstatt zu warten, bis sich unsere Sedimentwolke gesetzt hat. Glück für die Seeanemone!

Grüße von Bord der ISLAND PRIDE,

Tanja Stratmann (Universität Utrecht, NL/ Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie, D)

MiningImpact-Fahrt-Tagebuch, 29.04.2021

Blog #7: Greenpeace passt auf

Seit Beginn unserer Forschungskampagne bis zum vergangenen Samstag begleitete Greenpeace den Kollektortest. Die RAINBOW WARRIOR hielt sich immer in der Nähe des von GSR gecharterten Schiffs NORMAND ENERGY auf, um das Geschehen zu beobachten, auch wenn es hier oben meist nicht viel zu sehen gibt, denn der Test findet ja 4,5 Kilometer unter unseren Füßen statt. Dass sich Greenpeace gegen Tiefseebergbau positioniert, ist wenig verwunderlich und es ist angemessen, dass die Umweltorganisation – so wie andere NGOs auch – auf die Risiken hinweist, die mit einem zukünftigen Abbau verbunden sind. Greenpeace hat dazu in den vergangenen Monaten und Jahren mehrfach Informationen über Umweltauswirkungen beim Tiefseebergbau herausgegeben.

Dabei stützen sie sich auf Forschungsarbeiten, die weltweit durchgeführt werden, auch auf die Erkenntnisse von hier an Bord der ISLAND PRIDE arbeitenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Sie betonen dabei oft, dass nahezu nichts über die Auswirkungen bekannt ist. Die Schlussfolgerung kann dann eigentlich nur sein, dass die Anstrengungen intensiviert werden müssen, zu verstehen, was geschieht, wenn Manganknollen abgebaut werden. Dies ist wichtig, da die Internationale Meeresbodenbehörde derzeit die Vorschriften für den Abbau mineralischer Rohstoffe vom Meeresboden erarbeitet, die höchstmögliche Umweltstandards enthalten sollten.

Unabhängige wissenschaftliche Begleitforschung zu industriellen Abbautests ist ein adäquater und transparenter Weg, um die notwendigen Informationen über die Umweltauswirkungen zu erhalten. Deshalb wundern wir uns darüber, dass Greenpeace unsere Anwesenheit vor Ort in ihrer begleitenden Medienkampagne völlig verschweigt. Stattdessen haben sie vergangenen Donnerstag selber Beweise für eine "significant disturbance", also eine erhebliche Störung des Ökosystems am Meeresboden vorgelegt. Die Aktivisten hatten in der Tat im Vorfeld angekündigt, entsprechende Belege präsentieren zu wollen und wir hatten uns bereits gefragt, wie sie das bewerkstelligen werden, denn die Technik für Messungen und Beobachtungen in der Tiefsee bei einem Druck von 450 Bar ist ausgesprochen teuer und aufwändig und beansprucht enorm viel Platz auf dem Schiff, ganz zu schweigen von den vielen Tonnen schweren Winden, die benötigt werden, um die Geräte zum Meeresboden hinabzulassen und wieder an Bord zu holen.

Die NORMAND ENERGY beim Aussetzen des Manganknollenkollektors Patania II wird von Greenpeace-Aktivisten auf der RAINBOW WARRIOR links im Hintergrund beobachtet Quelle: Mirja Bardenhagen

Fotos des Meeresbodens außerhalb des Testgebiets mit dem Tauchroboter HD14 vor (links) und nach (rechts) dem Kollektortest. Deutlich zu sehen ist eine Sedimentschicht, die sich auf den zuvor gut sichtbaren Manganknollen abgelagert hat Quelle: BGR

Wir wollen verstehen, welche Auswirkungen ein möglicher zukünftiger Abbau auf die Umwelt hat. Bisherige Versuche dazu in den letzten Jahrzehnten waren zu kleinskalig bezüglich einer zusammenhängenden gestörten Meeresbodenfläche und der dabei erzeugten Suspensionswolke. GSR bietet uns mit ihrem Test zum ersten Mal die Möglichkeit, diese Auswirkungen unter industrienahen Bedingungen zu untersuchen, denn der Kollektor mit einer Größe von 1:4 des geplanten zukünftigen Maßstabs hat ein Feld von etwa 200 x 300 Meter befahren. Dort hat Patania II die Knollen eingesammelt und mit ihnen auch das Sediment, das dann wieder in das Bodenwasser ausgestoßen wurde und die Sedimentwolke erzeugt hat, die wir ausgesprochen gründlich beobachten und verfolgen. Lesen Sie dazu in unserem Blog den Beitrag "Wir fischen im Trüben" des Plume-Sensor-Teams. Unsere vorläufigen Beobachtungen zeigen, dass die von Patania II erzeugte Sedimentwolke auf das Bodenwasser in der Nähe des Meeresbodens beschränkt ist, ungefähr auf die unteren 30 Meter - die genaue Höhe und Partikelkonzentrationen sowie die Ausbreitung werden wir bestimmen können, wenn wir all unsere Messinstrumente vom Meeresboden zurückgeholt und die Daten ausgewertet haben.

Jolien Goossens für die Universität Gent und Massimiliano Molari vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie aus Bremen entnehmen Proben aus dem Kranzwasserschöpfer. Mit diesem Gerät gewinnen wir Wasserproben aus 4500 Metern Wassertiefe für geochemische und mikrobiologische Untersuchungen. Neben den Wasserbehältern ist eine Vielzahl verschiedener Sensoren am Gestell angebracht um die chemischen und physikalischen Eigenschaften des Wassers zu bestimmen und Trübung sowie Strömungsgeschwindigkeiten zu messen Quelle: Carsten Rühlemann

Wir arbeiten nach bester wissenschaftlicher Praxis und werden alle Daten und wissenschaftlichen Erkenntnisse nach sorgfältiger Auswertung in Datenbanken und nach Begutachtung im Peer-Review-Verfahren in Fachzeitschriften veröffentlichen. Dazu gehören auch die Bilder vom Meeresboden, deren sofortige Herausgabe Greenpeace in seiner Pressemitteilung von GSR fordert. Die Bilder allein sagen uns allerdings nicht viel. Man sieht darauf nur, dass die Knollen weg sind, erkennt die Fahrspuren des Kollektors und kann abschätzen, wie weit die Bodenströmung die wiederabgelagerten Sedimente getragen hat. Entscheidend ist aber langfristig gesehen nicht, wie es dort unten aussieht, sondern wie Ökosystemfunktionen und -struktur, Biodiversität und Artenkonnektivität betroffen sind und ob sowie welche Bewohner der Tiefsee sich in den gestörten Flächen wieder ansiedeln können. Dazu ist die Entnahme von Proben notwendig, verbunden mit aufwändigen Laboranalysen und einer anschließenden Auswertung der geochemischen und (mikro)biologischen Daten. Das dauert viele Monate. Auch reicht es nicht, dort einmal Proben zu nehmen. Stattdessen werden wir in den kommenden Jahren mehrfach zurückkehren und die Beprobung wiederholen, um die Reaktion des Tiefseeökosystems auf die Störung sowie Art und Geschwindigkeit der Wiederbesiedlung zu verstehen. Aus früheren kleinräumigen Experimenten wissen wir bereits, dass Störungen in der Tiefsee langlebig sind. Aber welche Schwellenwerte müssen für den industriellen Abbau definiert werden, um signifikante Schäden für die Umwelt zu vermeiden? Was sind Indikatoren für eine gute Gesundheit des Ökosystems in der Tiefsee und was sind die Kriterien für die Ausweisung geeigneter Meeresschutzgebiete? Wir sind der Meinung, dass wissenschaftliche Erkenntnisse zu diesen Fragen die Debatte leiten sollten. Und die brauchen Zeit…

Sven Rossel vom Deutschen Zentrum für Marine Biodiversitätsforschung in Wilhelmshaven beprobt Meeresbodensedimente, die mit einem Multicorer aus 4500 Metern Wassertiefe gewonnen wurden (links). Die Proben werden genutzt, um die Meiofauna zu untersuchen, Kleinsttiere mit einer Größe zwischen 0,03 und 0,3 Millimeter. Außerdem werden die Sedimentproben für geochemische Untersuchungen verwendet. Alizé Bouriat vom französischen Ifremer-Institut aus Brest sammelt Meiofauna and Makrofauna (0,3 mm bis 1 cm) für spätere DNA-Analysen (rechts) Quelle: Carsten Rühlemann

MiningImpact-Fahrt-Tagebuch, 19.04.2021

Blog #5: Vorbereitungen für den Patania II Test: Eine aufregende Woche

Nach dem Transit zum ersten Arbeitsgebiet am Montag und Dienstag bei ruhiger See und einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 12 bis 13 Knoten erreichten wir das belgische Explorationsgebiet am Mittwochnachmittag um 13 Uhr. Wie erwartet haben wir das GSR-Schiff MV NORMAND ENERGY etwa neun Kilometer südwestlich unserer Position bei der Arbeit angetroffen, wo sie in den letzten Tagen Versuche und Funktionstests mit ihrem Testkollektor Patania II durchgeführt haben. Das Greenpeace-Schiff RAINBOW WARRIOR befand sich in unmittelbarer Nähe, blieb dort während der ersten beiden Tage unserer Anwesenheit und folgte dann der NORMAND ENERGY am Freitagabend in das Testgebiet. Sie befinden sich noch auf einem sicheren Abstand von uns entfernt, haben uns aber in Ruhe gelassen und keinen Kontakt mit uns oder mit unserem Schiff aufgenommen.

Unser Arbeitsprogramm begann am Mittwochnachmittag mit der Kalibrierung des dynamischen Positionierungssystems (DP2) des Schiffes, mit dem die ISLAND PRIDE während der Stationsarbeiten exakt auf Position gehalten wird. Danach wurde der Freifall-Lander "Bottom Boundary" (BoBo) des NIOZ-Instituts in 1,5 km Entfernung vom Testgebiet ausgesetzt. Er ist bestückt mit Strömungs- und Trübungssensoren sowie einem Hydrofon und einer Sinkstofffalle zur Messung des Gesamtpartikelflusses, um mögliche Auswirkungen der vom Kollektor erzeugten Suspensionsfahne zu messen. Weitere 20 Metallgestelle mit insgesamt ca. 50 interkalibrierten hydroakustischen und optischen Sensoren zur Messung der Sedimentkonzentrationen in der Suspensionsfahne wurden in einem großen „Sub-sea Basket“ (Unterwasserkorb aus Metall) in zwei Einsätzen am Donnerstag- bzw. Freitagabend auf den Meeresboden in 4500 m Wassertiefe gebracht. Die Instrumente wurden von zwei ferngesteuerten Tauchrobotern (ROV), die gleichzeitig vom Schiff aus eingesetzt werden können, aus dem Basket geholt und auf dem Meeresboden an verschiedenen Positionen 200 bis 1000 Meter stromabwärts des Versuchsgebiets, d.h. in Richtung der erwarteten Ausbreitung der Suspensionsfahne, sowie in einem Kreis um das Versuchsgebiet herum platziert. Wir erwarten, dass wir mit diesen Sensoren Gradienten der zeitlichen Änderungen der Partikelkonzentrationen in verschiedenen Entfernungen vom Versuchsgebiet messen können.

BoBo-Lander kurz vor dem Aussetzen Quelle: Mirja Bardenhagen

Eines der sechs autonomen Unterwasserfahrzeuge (AUVs) an Bord der ISLAND PRIDE wurde für eine Vermessungsmission vorbereitet, um das Testgebiet (0,1 km²) und Teile der Umgebung vor dem Test fotografisch zu kartieren. Eine ergänzende Vermessung wird nach dem Test durchgeführt. Dies ist wichtig, um den unberührten Zustand des Meeresbodens mit dem Zustand nach dem Kollektortest zu vergleichen, wenn Manganknollen, Sedimente und Fauna vom Meeresboden entfernt und aufgewirbelte Sedimente durch die sehr langsame bodennahe Strömung in die Umgebung verdriftet wurden und sich abgesetzt haben. Eine solche Kartierung soll uns einen Hinweis auf die Dicke der abgetragenen Sedimentschicht und die Mächtigkeit der Wiederablagerung auf dem Knollenhabitat in der Umgebung geben.

Am Donnerstag wurde eine komplexe 60-stündige Mission des AUVs minutiös geplant und das AUV in 4,5 Kilometer Tiefe geschickt. Es wurden mehr als 200.000 sich überlappende hochauflösende Fotos des Meeresbodens aufgenommen, die zu einem detaillierten Fotomosaik des Testgebietes zusammengefügt werden. Am frühen Sonntagmorgen wurde das AUV auf eine neue 40-stündige Mission geschickt, um die Ausdehnung der vom Kollektor erzeugten Suspensionsfahne mit Hilfe des Fächerecholots und der am AUV angebrachten Trübungssensoren zu kartieren.

MV ISLAND PRIDE vorne und MV NORMAND ENERGY im Hintergrund. Beide Schiffe setzen die letzten ozeanographischen Messgeräte auf dem Meeresboden ab, bevor der Abbautest mit Patania II beginnt Quelle: Franky Peeters

MiningImpact-Fahrt-Tagebuch, 15.04.2021

Blog #3: Polymetallische Knollen: Wie sie entstehen und warum wir uns für sie interessieren

Polymetallische Knollen, oft einfach Manganknollen genannt, bedecken viele Millionen Quadratkilometer des Tiefseebodens in Wassertiefen zwischen 4000 und 6000 Meter. Sie enthalten neben dem namensgebenden Mangan auch Nickel, Kupfer, Kobalt sowie in Spuren weitere Metalle wie Molybdän, Titan und Lithium und sind deshalb wirtschaftlich interessant. Das größte und wirtschaftlich bedeutendste Vorkommen befindet sich in der 5 Millionen Quadratkilometer großen sogenannten Clarion-Clipperton-Zone des tropischen Nordpazifiks zwischen Hawaii und Mexiko. Es ist damit etwas größer als die Gesamtfläche aller Länder der Europäischen Union und Großbritanniens.

Abbildung 1: Karte des Manganknollengürtels in der Clarion- und Clipperton-Bruchzone im Ostpazifik. Die beiden Teile W1 und E1 des deutschen Lizenzgebiets sind rot hervorgehoben. Die gelben Flächen sind Explorationsgebiete anderer Vertragspartner, blau-graue Flächen kennzeichnen "reservierte Gebiete", für die Entwicklungsländer Explorationsverträge erhalten können, und die grünen Quadrate kennzeichnen sogenannte "Areas of Particular Environmental Interest" (APEI), eine Art mariner Schutzgebiete. APEIs bilden ein Netzwerk großer Gebiete, die das gesamte Spektrum an Habitaten, Biodiversität und Ökosystemfunktionen abdecken sollen, und in denen Exploration und Tiefseebergbau verboten sind. Quelle: BGR

Abbildung 2: Aufgesägte 12 Zentimeter große Manganknolle aus 4400 Metern Wassertiefe aus dem deutschen Lizenzgebiet im Pazifik Quelle: BGR

Ein steigender Bedarf an den oben genannten Metallen aufgrund des anhaltenden globalen Bevölkerungs- und Wirtschaftswachstums sowie des technologischen Wandels von fossilen hin zu erneuerbaren Energiequellen und der E-Mobilität haben den Abbau von Rohstoffen in der Tiefsee erneut in den Fokus gerückt. Heute werden diese Metallrohstoffe ausschließlich an Land abgebaut. Dort sind sie mit einer Intensivierung der Umweltauswirkungen und sozialen Problemen verbunden, zum Beispiel der Abholzung von Regenwäldern, Vernichtung von Ackerflächen, dem Verbrauch großer Mengen Wassers, dem Eintrag von Schadstoffen und Schwermetallen, die beim Abbau freigelegt werden, sowie der zwangsweisen Umsiedlung von Bewohnern der prospektiven Gebiete. Außerdem ist seit einigen Jahren eine Zunahme von Angebotskonzentrationen auf den Rohstoffmärkten zu beobachten. Bei einigen Metallen stammt der Großteil der Produktion aus nur einem Land, teilweise aus Staaten mit erhöhtem Risiko aufgrund politischer Instabilität, wie im Falle von Kobalt aus der Demokratischen Republik Kongo. Auch Recycling kann den zukünftigen Bedarf nur teilweise decken, selbst dann, wenn die Effizienz deutlich gesteigert wird. Um die wachsende globale Nachfrage zu befriedigen, die Versorgung rohstoffarmer Länder zu sichern und die Abhängigkeiten dieser Länder von Quasi-Monopolisten bestimmter Metalle zu reduzieren, erkunden staatliche Lizenznehmer seit 20 Jahren und private Unternehmen seit rund 10 Jahren die Mineralienvorkommen in der Tiefsee.

Abbildung 3: Haifischzahn aus dem Tertiär. Der Zahn eines seit ca. 2 Millionen Jahren ausgestorbenen Megalodon-Riesenhais ist von einer Manganknolle umwachsen Quelle: BGR

Für Deutschland erkundet die BGR im Auftrag der Bundesregierung die Manganknollenvorkommen in einem Gebiet von 75.000 Quadratkilometern im Ostpazifik. Die BGR nimmt Proben, untersucht das wirtschaftliche Potenzial der Manganknollen und führt umfangreiche Umweltuntersuchungen durch. Durch einen Abbau könnte Deutschland unabhängiger von rohstoffreichen Ländern wie Russland, China oder der DR Kongo werden, deren Metallrohstoffe es für seine Wirtschaft benötigt.

Allerdings wird ein möglicher Tiefseebergbau in der Öffentlichkeit kontrovers diskutiert. Aus Sicht der Politik ist die langfristige Sicherung eines ungehinderten Zugangs zu Metallrohstoffen von großer Bedeutung für die Herstellung verschiedener Industrieprodukte, die wir täglich nutzen. Kritikerinnen und Kritiker hingegen weisen vor allem auf die Verletzlichkeit eines weitgehend unberührten Ökosystems hin, das vor jeglichem Eingriff geschützt werden muss. Sie befürchten großräumige Auswirkungen eines Unterwasserbergbaus. Dazu zählen neben der Entfernung der oberen Zentimeter des Meeresbodenschlamms mit den Knollen und den darin lebenden Tieren vor allem Trübewolken am Meeresboden und Beeinträchtigungen der Nahrungskette.

Letztendlich ist eine Entscheidung erforderlich, ob die Metalle für den menschlichen Rohstoffhunger weiterhin ausschließlich aus den herkömmlichen Quellen an Land oder zukünftig zum Teil auch aus der Tiefsee gewonnen werden sollen. Beide bergbaulichen Maßnahmen sind immer mit Umweltauswirkungen verbunden – entweder an Land, in unserem Lebensraum, oder in über 4000 Metern, in der Tiefsee. Die Frage, wie sich ein industrieller Abbau am Meeresboden auf das Ökosystem der Tiefsee in der Clarion-Clipperton-Zone genau auswirken würde, wollen wir mit unserer Expedition MANGAN 2021 beantworten.

Mit besten Grüßen von Bord der ISLAND PRIDE
Carsten Rühlemann

MiningImpact-Fahrt-Tagebuch, 11.04.2021

Blog #1: Expedition MANGAN 2021: Eine anspruchsvolle Forschungsreise mit hohen Erwartungen

Es gab in den letzten Monaten viele Momente, in denen wir uns nicht sicher waren, ob das klappen würde. Was für eine verrückte Idee, mitten in einer globalen Pandemie zwei Schiffe synchron in die Clarion-Clipperton-Zone (CCZ) des Pazifiks zu schicken! Warum haben wir es getan? Nun, weil es heißt: jetzt oder nie.

Das Ziel unserer Expedition ist das unabhängige Monitoring und die Untersuchung der Umweltauswirkungen von in situ-Tests des Manganknollenkollektor-Prototyps Patania II, der vom belgischen Unternehmen Global Sea Mineral Resources (GSR) im subindustriellem Maßstab 1:4 entwickelt wurde. Das Monitoring wird in enger Zusammenarbeit mit europäischen Forschungsinstituten des JPI-O MiningImpact-Konsortiums durchgeführt, die eingeladen wurden, sich dieser Kampagne anzuschließen, um gemeinsam eine fundierte wissenschaftliche Grundlage für die Analyse und Modellierung von abbaubedingten Umweltauswirkungen zu erarbeiten. GSR ist es wichtig, dass seine Kollektortests unabhängig untersucht werden und hat eng mit uns kooperiert, um die Arbeitspläne zeitlich abzustimmen. Diese Tests waren vor zwei Jahren mit einer Überwachung durch das MiningImpact-Konsortium vom deutschen Forschungsschiff SONNE aus geplant, aber ein technischer Ausfall des Strom- und Kommunikationskabels der Patania II bedeutete, dass die Versuche abgesagt werden mussten. Das war ein Rückschlag für das Projekt, das nur noch bis Ende Februar 2022 laufen soll. Es war uns klar, dass wir nicht viel Zeit zu verlieren haben, wenn wir diese geballte europäische Kompetenz zusammenhalten und sinnvoll nutzen wollen. Auch zu COVID-Zeiten... solange Vorsorgemaßnahmen umsetzbar sind und ein minimales gesundheitliches Risiko vertretbar ist.

MV ISLAND PRIDE während der Mobilisation im Hafen von San Diego Quelle: Thomas Aigner

Deck von MV ISLAND PRIDE mit gestapelten Laborcontainern und wissenschaftlichen Beprobungsgeräten (Kastengreifer, Multicorer, CTD-Kranzwasserschöpfer, BoBo lander). Innerhalb des A-Rahmens steht einen großen “sub-sea basket”, der die hydroakustischen und optischen Sensoren zum Meeresboden transportieren soll Quelle: Thomas Aigner

Während dieser sechswöchigen Fahrt wollen wir zwei Kollektortests, jeweils einen im belgischen und deutschen Explorationsgebiet, intensiv überwachen. Es handelt sich bei Patania II um das erste selbstfahrende Abbaugerät im subindustriellen Maßstab, das jemals in dieser Wassertiefe getestet wurde. Für die Überwachung der Umweltveränderungen am und um den Meeresboden werden wir modernste Geräte wie zwei ferngesteuerte Tauchroboter (ROV), ein autonomes Unterwasserfahrzeug (AUV), in situ-Sauerstoff-Sensoren, -Inkubationskammern und Pumpen sowie 50 interkalibrierte hydroakustische und optische Sensoren zur Messung der Schwebstoffkonzentration einsetzen. 23 Wissenschaftler aus 8 Forschungsinstituten in Europa werden unter anderem das Verdriften und Absinken der vom Kollektor aufgewirbelten Sedimente, die Veränderungen der Fauna in den verschiedenen Größenklassen, biogeochemische Flüsse, Veränderungen der mikrobiellen Umsatzraten und Funktionen, in situ-Ökotoxikologie, Freisetzung von Spurenmetallen aus der Suspensionsfahne und Lärmemissionen des Kollektorfahrzeugs aufzeichnen und analysieren. Wir erwarten, dass die Ergebnisse dieser Forschungskampagne wesentlich zur Entwicklung von evidenzbasierten Umweltstandards beitragen werden, die von der Internationalen Meeresbodenbehörde als Bestandteil ihrer zukünftigen Abbauregularien gefordert werden..

Ein typisches Manganknollenfeld im deutschen Lizenzgebiet, mit einer Wassertiefe von 4100 Metern Quelle: BGR

Die MV NORMAND ENERGY mit dem Kollektor Patania II an Bord befindet sich bereits im belgischen Explorationsgebiet mit Technikern und Wissenschaftlern von GSR und dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) an Bord. Aufgrund der verspäteten Anlieferung der Container verzögerte sich unser Auslaufen aus dem Hafen von San Diego um fünfeinhalb Tage. Wir fahren nun in süd-südwestlicher Richtung, um uns mit der NORMAND ENERGY zu treffen und unsere Arbeit so schnell wie möglich aufzunehmen. In den nächsten Wochen werden Sie uns alle besser kennenlernen und verstehen, was wir an Bord tun, wie und warum wir es tun und warum die Forschung und Überwachung in der Tiefsee so herausfordernd und spannend ist.

Bleiben Sie also dran in diesem Blog!

Viele Grüße von der ISLAND PRIDE
Annemiek Vink, Matthias Haeckel