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Meeresforschung

Die Tiefsee - Reservoir für Rohstoffe

Mehr als 200 Seemeilen vom Festland entfernt gehört das Meer der gesamten Menschheit. Auf dem Meeresgrund lagern viele Milliarden Tonnen wertvoller Bodenschätze. Zahlreiche Staaten wollen diesen Reichtum heben. Meeresforscher untersuchen die Folgen der Tiefseebergbau für die Lebewesen im tiefen Ozean.

Innerhalb und außerhalb der Pflugspuren werden unterschiedliche biologische, chemische und physikalische Daten erhoben. Innerhalb und außerhalb der Pflugspuren werden unterschiedliche biologische, chemische und physikalische Daten erhoben. Foto: ROV-Team Kiel 6000, GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Unser Lebenswandel treibt die Nachfrage nach Rohstoffen in die Höhe. Wenn wir unseren Konsum beibehalten und die Weltbevölkerung weiter wächst, sind viele Vorkommen an Land bald erschöpft. Doch es gibt einen Ort, wo bisher unerreichbare Rohstoffe vorhanden sind: Die Ozeane.

Bodenschätze vom Meeresgrund

Erdgas und Erdöl werden schon seit langer Zeit aus dem Meer gefördert. An den Erz- und Mineralvorkommen bestand bisher wenig Interesse: Zu teuer und aufwändig war es, die Rohstoffe vom Meeresboden an Land zu bringen. Mit steigenden Rohstoffpreisen könnte sich das ändern: Der Tiefseebergbau wird interessant.

Auch Deutschland hat sich Lizenzen für die Tiefsee gesichert: Im Pazifik befinden sich zwei insgesamt 75.000 Quadratkilometer große deutsche Lizenzgebiete. Diese liegen nicht weit vom Äquator in der Clarion-Clipperton-Zone zwischen Hawaii und Mexiko.

In einer Tiefe von fünftausend Metern – das ist mehr als zehnmal die Höhe des Empire State Buildings – ist der Meeresboden im Pazifik mit Manganknollen übersät. Größere Knollen sehen wie ein pechschwarzer Blumenkohl aus.

Bis zur Blumenkohl-großen Knolle sind viele Millionen Jahre vergangen, erklärt die Geochemikerin Dr. Andrea Koschinsky: "Manganknollen wachsen wenige Millimeter bis Zentimeter pro Millionen Jahre",  sagt die Professorin von der Jacobs University Bremen.

Neben Mangan enthalten Manganknollen wertvolle Rohstoffe wie Kupfer, Nickel, Kobalt und Seltene Erden. "Seltene Erden sind gar nicht so selten, wie der Name implizieren mag", so Koschinsky. Selten sind jedoch wirtschaftlich nutzbare Vorkommen, bei denen der Anteil der Seltenen Erden mehr als ein Prozent beträgt.

Für die Industrie sind die Metalle von großem Interesse, weil sie zum Beispiel zur Herstellung von Elektromagneten verwendet werden, die unter anderem in Autos verbaut werden. Auch für Turbinen in Windkraftwerken und Handys werden Seltene Erden benötigt.

Die Tiefsee gehört der gesamten Menschheit

Die meisten Rohstoffe liegen außerhalb der nationalen Hoheitsgebiete – mehr als 200 Seemeilen vom Festland entfernt. "Das bedeutet, dass der Abbau international geregelt werden muss", erklärt Dr. Matthias Haeckel, Meeresforscher am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel. Das internationale Seerechtsübereinkommen UNCLOS (United Nations Convention on the Law of the Sea) definiert die Hohe See und ihre Ressourcen als gemeinsames Erbe der Menschheit.

Die Internationale Meeresbodenbehörde ISA (nach dem englischen International Seabed Authority) formuliert zurzeit Abbauregeln, die für alle Lizenznehmer beim Tiefseebergbau gelten sollen. Dieser sogenannte Mining Code wird auch Vorschriften zur Vermeidung negativer Umweltauswirkungen enthalten.

Manganknollenfelder sind wichtige Ökosysteme

Um einen effektiven Schutz der Tiefsee zu ermöglichen, beteiligen sich deutsche Wissenschaftler an der Ausgestaltung des Codes. „Rohstoffhaltige Gebiete sind Lebensraum für viele Arten, die sich genau auf diese Umgebung spezialisiert haben“, erklärt die Biologin Dr. Ann Vanreusel von der Universität Gent in Belgien.

Sie untersuchte, ob die Artenvielfalt davon abhängt, wie dicht der Meeresboden mit Manganknollen bedeckt ist und ob Lebewesen abgeerntete Gebiete wieder neu besiedeln können.

„Erstaunlich war, dass es in Gebieten ohne Manganknollen nicht nur weniger festsitzende Arten gibt, sondern hier auch weniger mobile Arten vorkommen, so zum Beispiel Schlangensterne, die sehr beweglich sind“, berichtet die Meeresbiologin.

Die Expeditionen zeigten, dass der Abbau der Knollen weitreichende Folgen hat: Viele Organismen leben in den oberen fünf bis zehn Zentimetern des Meeresbodens, die beim Tiefseebergbau abgetragen werden.

Pilotmaßnahme Tiefseebergbau

Bevor das tiefste Bergbauareal der Welt im Pazifik entsteht, will das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) herausfinden, wie der Abbau in der Tiefsee umweltverträglich gestaltet werden kann.

Im Rahmen der internationalen Forschungsinitiative JPI Oceans hat es daher eine Pilotmaßnahme zum Tiefseebergbau initiiert. Koschinsky , Haeckel  und Vanreusel erforschen in dem Projekt gemeinsam mit Kollegen aus elf europäischen Nationen, welche langfristigen Folgen der Abbau hätte.

Im August 2015 brachen die Wissenschaftler mit dem Forschungsschiff SONNE zu einer Fahrt ins Perubecken im Pazifik auf. Sie kehrten an einen Ort zurück, an dem 26 Jahre zuvor ein kleines Manganknollenfeld umgepflügt worden war. Mithilfe von unbemannten Tauchrobotern erkundeten die Forscher die Tiefsee.

In 4150 Metern Tiefe entdeckten sie Erstaunliches: Auch 26 Jahre nach dem Eingriff sind die Spuren am Meeresboden noch deutlich zu erkennen. „Das sah aus, als hätte man den Meeresboden gestern umgepflügt“, berichtet Matthias Haeckel von der Fahrt. „In der Tiefsee vollziehen sich Änderungen nur sehr, sehr langsam.“

Langzeit-Folgen

Im Anschluss an die Expedition mit dem Forschungsschiff SONNE untersuchten die Wissenschaftler die Proben aus der Tiefsee und stellten fest, dass das Entfernen der Manganknollen die Verteilung der Lebewesen am Meeresboden und selbst der Mikroorganismen verändert hat.

Deshalb schlagen die Wissenschaftler vor, dass Schutzgebiete und Abbaugebiete mit gleicher Knollendichte und Artenzusammensetzung mosaikartig angelegt werden sollen. Diese unangetasteten Gebiete könnten zur Erholung des Tiefseeökosystems beitragen.

Mit ihren Forschungsergebnissen im Gepäck sind die Wissenschaftler im Sommer 2016 zur ISA nach Jamaika gereist. Im August 2017 hat die ISA nun einen Entwurf des Mining Codes veröffentlicht. Matthias Haeckel ist zufrieden, dass der Umweltschutz einen wichtigen Stellenwert in dem Regelwerk einnimmt und die wissenschaftlichen Ergebnisse dort Eingang gefunden haben. 

Mittwoch, 13. September 2017