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Sinkflug ins Wunderland

Nie gesehene Fabeltiere mit eigenwilliger Lebenschemie, gigantische Lagerstätten von Metallen und gefrorener Energie, unterseeische Schallexperimente, die die kommende Klimakatastrophe vermessen: Mit Tauchbooten und Robotern dringen Forscher ins Dunkel der Tiefsee vor - ein Aufbruch zur letzten Grenze.
aus DER SPIEGEL 31/1998

Wie ein totes Insekt treibt die »Deep Flight« auf dem Wasser. Plötzlich beschleunigt das Gefährt, läßt Gischt von den Stummelflügeln spritzen und senkt die Nase steil hinab. Pazifikwellen schlagen über dem Tauchboot zusammen.

Nur eine Sichtkuppel trennt Graham Hawkes, 50, vom Druck des Ozeanwassers. Er zieht an Mantas vorbei, Teufelsrochen, neben deren Flügeln (Spannweite sechseinhalb Meter) sein kleines Vehikel fast lächerlich scheint. Ein Gestöber von weißen Flocken wie Schnee, der von unten nach oben fällt, bewegt sich vor Hawkes Augen - schwimmende Bakterienkolonien. Gleichmäßig, computergesteuert, schraubt sich die »Deep Flight« in die Tiefe.

Eine knappe Stunde lang durchgleitet sie Wasserschichten im Zwielicht, in denen sich Leuchtwesen drängen. Farbige Blitze zucken aus allen Richtungen, es sind Krakensignale, schillernde Fangfäden von Kranzquallen und aufglühendes Plankton. Schwerelos treiben Medusen, Rauchschwaden gleich, durch das Unterwassergewitter.

»Sie haben vor kurzem welche gefunden, die 40 Meter groß werden«, erzählt Hawkes, »mächtiger als ein Blauwal.« Aber das wirkliche Interesse des Ingenieurs Hawkes gilt nicht den Geschöpfen des Meeres, sondern seiner eigenen Erfindung, der »Deep Flight«, die er nun testet.

Mit dem Tauchboot, gebaut wie ein winziges Düsenflugzeug, will Hawkes in die tiefsten Gräben der Weltmeere vordringen, die erst ein einziges Mal von Menschen besucht wurden. Die »Deep Flight« aber würde Unterwasserexpeditionen dorthin so einfach machen wie eine Flugreise, schwärmt Hawkes: »Diese Maschine ist der Schlüssel, der neue Türen zu unserem Planeten öffnen wird.«

Hawkes ist einer jener Pioniere, die aufgebrochen sind, einen Kosmos zu erkunden, über den die Menschheit weniger weiß als über den Mond. Zwar drängt sich inzwischen die halbe Erdbevölkerung an den Ozeanrändern; jeder zweite, Tendenz steigend, lebt 60 oder weniger Kilometer entfernt von der See. Doch die Tiefsee ist den Menschen am Ende des 20. Jahrhunderts ein vernachlässigter Rumpelkeller geblieben, genutzt als Atommüllkippe - und voller Rätsel.

Mit welch unerwarteter Wucht die Kräfte der Tiefe auch über die Kontinente hereinbrechen können, zeigte sich erst vorletzte Woche: Hunderte von Leichen, die noch immer vor der Küste Neuguineas treiben, beweisen, daß die fremdartige Welt unter Wasser der menschlichen Hemisphäre nur scheinbar entrückt ist.

Insgesamt drei gewaltige Flutwellen rasten kurz nacheinander auf die pazifische Insel zu. »Wir sahen, wie die See vor uns emporwuchs«, berichtet ein Überlebender. Nur ein unheimliches Geräusch, einem herannahenden Düsenflugzeug ähnlich, habe vor der Wasserwand gewarnt, die unvermittelt zehn Meter hoch vor den Dörfern stand, einen ganzen Küstenstrich niederwalzte und, den letzten Schätzungen zufolge, mindestens 7000 Menschen ertränkte.

Ein Beben auf dem Pazifikgrund hatte die Woge ausgelöst. Die gesamte Wassersäule vom Ozeanboden bis zur Oberfläche war dadurch in Bewegung geraten. Auf offener See war das ganz leichte Wanken des Meeresspiegels kaum wahrnehmbar. Erst vor der Küste schaukelten sich die Wellen zur todbringenden Flut auf.

Mehr ist über das unheilvolle Phänomen, das die Japaner unter dem Namen »Tsunami« fürchten, nicht bekannt. Obwohl Hunderte Millionen Menschen an den besonders beben- und damit Tsunami-gefährdeten Küsten des Ostpazifiks leben, ist die Wissenschaft bisher nur sehr unzulänglich in der Lage, sie vorherzusagen. Viel zu gering ist das Wissen darüber, wie die ozeanische Erdkruste aufgebaut ist und wie sich ihre Bewegungen im Wasser fortpflanzen. Auch nur den Lauf einer Welle durch den Ozean vorauszuberechnen, so das Fachblatt »Science«, bleibt noch immer eine »ungeheuer komplizierte Aufgabe«.

Auch in anderer Hinsicht ist das Reich der Tiefe für die Wissenschaft noch ein weißer Fleck. Niemand kennt die genauen Regeln, nach denen die Fischschwärme ziehen. Erst recht ist der Wissenschaft kaum bekannt, was in den tiefsten Tiefen der Meere lebt - nur fünf Tauchboote weltweit erreichen 6000 Meter Tiefe.

Wenige Dutzend Menschen haben bisher die Vulkangebiete auf dem Grund von Atlantik und Pazifik besucht, dort, wo die Kontinentalplatten aufeinanderkrachen und aufbrechen, wo Beben entstehen und sich an rauchenden Schloten Geschöpfe wie von einem anderen Stern tummeln.

Auf den Riesentintenfisch Architeuthis etwa gibt es bisher allenfalls Fingerzeige: Angeschwemmte Kadaverteile lassen auf einen Körper mit gigantischen Fangarmen, so groß wie ein Hochhaus, und auf Augen mit dem Durchmesser von Radkappen schließen. Noch hat niemand die Kreatur unter Wasser lebendig gesehen. Auch eine Roboterexpedition zu Architeuthis' vermuteten Jagdgründen vor Neuseeland endete im letzten Jahr ergebnislos; eine neue ist für den kommenden Winter in Vorbereitung.

»Es ist absurd«, sagt der Ozeanograph Daniel Fornari, »wir leben auf einem Planeten, dessen Biosphäre zu 99 Prozent aus Wasser besteht, und wissen fast nichts darüber.« Auch nach Jahrhunderten halten die Forscher nur einen Zipfel des Planeten in der Hand, ihrem gewaltigen Wissen über das Land steht eine schier grenzenlose Unkenntnis des Lebens am Meeresgrund gegenüber.

Nun, an der Schwelle zum 21. Jahrhundert, erkennen die Industrieländer, die jahrzehntelang Forschungsmilliarden ins All geschossen haben, das Potential und die Gefahren der Tiefen unter der offenen See.

In Japan, dem Staat, der am häufigsten von Tsunamis betroffen ist, hat die Regierung die Ozeanforschung zur nationalen Priorität erhoben; allein das Meeresforschungszentrum Jamstec in Yokosuka gibt dafür schon heute fast eine halbe Milliarde Mark jährlich aus. Die Vereinten Nationen lenken den Blick der Welt auf die Meere, sie haben das Jahr 1998 zum »Internationalen Jahr des Ozeans« erklärt.

In den Großforschungslabors der Vereinigten Staaten bereiten Forscher einen Angriff auf die Tiefsee im Stil der Marslandungen vor. Sie konstruieren eine Armada von Tauchrobotern, die auf dem Ozeangrund niedergehen, dort wie schlafende Spürhunde ruhen und ausschwärmen werden, sobald Forschungscomputer, in dickwandigen Glaskugeln herabgelassen, es befehlen.

Deutsche Wissenschaftler treiben Tiefbohrungen in den Meeresboden und Mikrobenstudien voran. Ein internationales Konsortium von Geowissenschaftlern beginnt, sämtliche Weltmeere mit einem Netz von Sensoren und Unterwasser-Observatorien zu überziehen - wohl zum endgültig letzten Mal in der Geschichte begibt sich die Wissenschaft, die, seit die Kontinente vermessen sind, vornehmlich zu einer Labor- und Schreibtischveranstaltung verkümmert war, wieder auf eine Expedition zu irdischem Neuland.

Die ersten Erfolge dieser Bemühungen zeichnen sich schon ab. »Eine neue Welt tut sich auf«, sagt der US-Ozeanograph Robert Gagosian: Die von einer Vorhut von Unterwasserrobotern heraufgesendeten Daten, aber auch Tauchboot-Erkundungen und Messungen von Satelliten lassen die Forscher in den Ozeanen ein Universum vermuten, »vielfältiger und weitaus fremdartiger, als wir es uns je vorgestellt haben« (Gagosian).

Daß die Erforschung der Meere jetzt vorankommt, hat auch einen weltpolitischen Grund: das Ende des Kalten Krieges. Jahrzehntelang hatten die Militärstrategen den Atomkrieg aus den Meerestiefen geplant. Nun geben sie einen Teil ihres Geheimwissens preis.

Die US-Marine offenbarte ihre Erkenntnisse über Unterwasser-Klangkanäle, in denen sich Schall über Tausende Kilometer ausbreitet, und stellte ihr weltumspannendes U-Boot-Abhörsystem zur Verfügung.

Wissenschaftler fotografieren mit Laser-Spionagekameras die Tiefengewässer und nutzen die Atom-U-Boote der Marine. Mit der amerikanischen NR-1, einem kuriosen Tauchvehikel, das auf dem Meeresboden wie an Land fahren kann, unterquerte ein US-Forscherteam im vorletzten Winter die Arktis.

Es galt als der größte - und am wenigsten erwartete - dieser Fortschritte, als ein kalifornisches Forschungszentrum 1995 die ersten detaillierten Karten des Grunds sämtlicher Weltmeere herausgab. Sie beruhen auf Daten der Militärs. Jahrelang hatten Navy-Wissenschaftler mit Satelliten die Schwerkraft der Erde nachgemessen, um die Zielsicherheit von Interkontinentalraketen zu verbessern. Späte Frucht dieser geheimen Mühen: ein Atlas, der sämtliche Unterwassergebirge nun immerhin auf sechs Kilometer genau zeigt.

Auch nach dieser Veröffentlichung sind die Nachbargestirne Venus und Mars noch immer viel genauer kartographiert als die Meerestiefen auf der Erde. Aber manche Forscher stellen eine merkwürdige Verbindung zwischen Ozeanen und Kosmos her: Sie sehen in den fremdartigsten unter den Organismen auf dem Meeresgrund Modelle dafür, was künftige Entdecker außerirdischen Lebens womöglich erwartet.

Solch eine Deutung werde im selben Maße plausibler, in dem neue Satellitenbilder Vermutungen von Vulkanen und Wasser auf dem Jupitermond Europa nähren, argumentiert der US-Ozeanograph John Delaney: Kreaturen der Tiefsee, die unter dem Ozeandruck von 300 Atmosphären wachsen, ohne Sonnenlicht gedeihen und sich an vulkanischen Unterwasserschloten allein von Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff ernähren, fänden auf fremden Gestirnen ideale Bedingungen. Demnach existiere ein Spiegelbild des Kosmos unter der Wasserlinie - ein »inner space« in der Tiefsee.

Mit solchen Bildern beschwören Wissenschaftler eine neue Klimax jener romantischen Gefühle herauf, deren Gegenstand die Weltmeere immer schon waren - bereits Sigmund Freud vermutete in dem Gefühl von etwas Schrankenlosem, wie es die scheinbar unendlichen Fluten hervorrufen, die »eigentliche Quelle der religiösen Energie«.

Nun sind die ozeanischen Gefühle wieder im Schwange. In der Endphase des sich neigenden Jahrhunderts, während Luft und Land der Zerstörung zum Opfer fallen, wenden sich die Sehnsüchte dem Meer zu. Auf den Bestsellerlisten des Buchhandels häufen sich »Schiffsmeldungen«, »Meereswunder«, »Weit wie das Meer« und andere maritime Titel. An deutschen Zeitungskiosken sucht neuerdings eine Zeitschrift ihr Publikum, die sich auf Glanzseiten ausschließlich Betrachtungen über die Weltmeere hingibt.

Hollywood liefert Neuverfilmungen von Jules Vernes Tiefseegarn »Zwanzigtausend Meilen unter dem Meer«, und fast grenzenlos scheint nach »Titanic« die Begeisterung für Wracks alter Art.

Dabei ist, ganz ohne phantastische Zutat, aufregend genug, was die wissenschaftliche Erforschung der Meere den Menschen verheißt: Die Nahrungsversorgung steht dabei ebenso auf der Tagesordnung wie das Klima der Erde; als neue Früchte des Ozeans in Aussicht gestellt werden völlig neuartige Medikamente, wundersame Mikroben, die als Arbeitstiere dienen, und Bodenschätze wie Mangan, Kupfer und Gold.

»Wir müssen lernen, die Tiefsee zu nutzen«, sagt der amerikanische Ozeanograph David Gallo - und seine Forderung ist um so erstaunlicher, als seine Zunft selbst die Gewässer unterhalb 200 Metern, die »bathyalen« und »hadalen« Bereiche, jahrhundertelang als kaum belebte Wüsten ansah.

Daran änderte Sir John Ross nichts, der schon 1818 zum allgemeinen Erstaunen einen lebenden Seestern vom Grund des arktischen Eismeers emporzog, und genausowenig William Beebe, der Anfang der dreißiger Jahre in einem kanonenkugelartigen Gefährt in die Tiefe fuhr. Auch Jacques Piccard berichtete 1960 nach seiner historischen Tauchreise in den Marianengraben, obwohl er dort einen Plattfisch gefunden haben will, noch so von der Tiefsee: »Lauter Schlamm.«

In Wirklichkeit hatte Piccard damit nichts über die Ozeane gesagt - er hatte nur seine eigene Fremdheit offenbart, die ihn hinderte, die verborgene Wirklichkeit zu sehen. Das Landwesen Mensch und sein verlängertes Wahrnehmungsorgan, die Wissenschaft, waren blind für die Meerestiefen; wie blind, das zeigte der US-Zoologe Bruce Robison vor wenigen Jahren mit einem dramatischen Experiment:

Robison ließ seine Doktoranden ausschwärmen und die Tiefengewässer vor Kalifornien nach der üblichen Methode mit Schleppnetzen nach Leben durchforsten. Er selbst begab sich hinunter in die Tiefe - im »Deep Rover«, einer Art Unterwasser-Einmannhubschrauber, einer Kreation des U-Boot-Erfinders Graham Hawkes.

Als Robison von seinen Tiefseeflügen zurückkehrte und seine Beobachtungen mit dem Inhalt der Netze verglich, stellte er fest: »Es war, als hätten wir ganz verschiedene Lebensräume untersucht.« Robison hatte manche Fische übersehen, denn selbst mit den stärksten Lampen reicht die Sicht in der Tiefe höchstens ein Dutzend Meter weit. Den Studenten aber war der Großteil jenes Lebens entgangen, das am besten an die Tiefe angepaßt ist und den Menschen am fremdartigsten, phantastischsten erscheint.

In ihren Netzen fehlten jene Kreaturen, die selbst Biologen an Fabelwesen denken lassen: Schnepfenaale, meterlange Fische mit Vogelkopf, die Robison erblickte; der Tintenfisch Vampyroteuthis, ein mit Leuchtorganen übersäter Fleischkoloß, und die Oktopusse, in deren hochentwickelten Gehirnen manche Forscher einzigartige Manifestationen der Intelligenz verwirklicht sehen.

Die Netzfischer hatten auch jene delikaten Gallertwesen übersehen, welche, gebaut für eine Welt ohne Grenzen, bei der bloßen Netzberührung zerfallen: die Quallen, welche dort annähernd die halbe tierische Biomasse ausmachen. Zu ihnen zählt Apolemia, die größte bekannte Tierlebensform des Planeten. Robison ist der Kreatur auf einer einsamen Tour mit Deep Rover als erster Mensch begegnet.

Heute untersucht der Forscher das Rätselwesen per Roboter. Die Maschine, die nach dem Leben in der Tiefe fahndet, hängt an einem Glasfaserkabel, das sie, einer Nabelschnur gleich, mit dem Mutterschiff verbindet. Von dort aus steuert Robison die fünf Videokameras, die Greifarme und das automatische Biologielabor - »Ventana« (spanisch für Fenster) heißt der Apparat, der einem stählernen Insekt ähnelt und etwa so groß ist wie ein Lieferwagen.

Ein Dutzend Monitore im Steuerraum unter Deck des Mutterschiffes zeigen die Bilder aus der Tiefe, dem Bathyal: Quallen im fahlblauen Licht, das auf Ventanas Sinkflug immer dunkler wird, Bakterienschnee, manchmal im Hintergrund leuchtende Fische. Über Mikrofon und Kopfhörer kommandiert Robison die beiden neben ihm sitzenden Piloten, die mit Stereobrillen und übergestreiften Datenärmeln den Roboter steuern.

Tiefe: 736 Meter. Ventana ist in eine der lebensfeindlichsten Zonen des Ozeans vorgedrungen. Kein Lichtstrahl dringt mehr hier herunter; vor allem aber ist kaum Sauerstoff gelöst in diesen Wasserschichten, die fast alle Tiefseebewohner so schnell wie möglich zu durchqueren trachten. Hier treibt die Qualle Apolemia wie ein gewaltiges Spinnennetz.

Langsam nähert sich Ventana der Kreatur. Immer deutlicher zeichnen sich auf den Monitoren Millionen Tentakel im Scheinwerferlicht, mit denen sich Apolemia ihre Beute heranzieht. Jeder Fangarm endet an einem Schlund, jeder Schlund mündet in einen tulpenförmigen Magen - über seine 40 Meter Länge hinweg ist das Geschöpf eine Kette von ungezählten Verdauungsorganen, die gierig im Wasserstrom pulsen.

Fast nichts wissen die Forscher über das Tier. Noch immer streiten sich die Biologen, ob Apolemia als ein Individuum anzusehen sei oder als eine Art Superorganismus, eine Verschmelzung Tausender Wesen. Und was zersetzen die Tulpenschlünde, wen verschlingt Apolemia?

Die Antwort ist vage. Aber das ist bei Fragen dieser Art nicht weiter ungewöhnlich: Fast gar nichts wissen die Biologen auch darüber, wer wen frißt in der Tiefe. Dieses Rätsel, mahnt Robison, müsse die Menschheit lösen, wenn sie künftig die Meere dauerhaft nutzen und nicht einfach leerfischen will.

Denn in der praktisch unbegrenzten Ozeanwelt scheinen die Nahrungsketten noch enger verwoben als auf dem Land - schon das Schwinden oder Überhandnehmen einer einzigen Art kann unabsehbare Folgen haben.

Zudem hat die Ausbeutung der unterseeischen Tiefenfauna durch den Menschen längst begonnen. Seit einigen Jahren ziehen Spezialschiffe aus fast eineinhalb Kilometer Tiefe den Orange Roughy empor, einen armlangen Schleimkopffisch, der 150 Jahre alt werden soll. Noch auf hoher See wird das blutorangenfarbene Tier für Supermarktregale zubereitet - der Mensch ist selbst ein blinder Räuber der Tiefsee geworden.

Denn er wildert, ohne zu wissen, was er tut. Mit neuartigen Fangmethoden, so klagen Meeresbiologen, zerstören Trawler Lebensräume, von denen nichts zurückbleibt als Wasserwüste: Der Mensch rottet Kreaturen aus, die er noch nicht einmal kennt. Selbst die viel besser erforschten oberen Wasserschichten eingeschlossen, ist höchstens ein Dreißigstel aller Arten, die in den Meeren leben, beschrieben, schätzen Biologen. Für »überaus wahrscheinlich« hält es Robison, daß in entlegenen Gründen unbekannte »riesige Lebensformen« existieren: im Jargon der Zoologen »Monster«.

Aber so spektakulär diese Phantome der Tiefe auch sein mögen - manche Experten halten die Existenz fußballfeldgroßer Kraken für möglich -, sie machen dennoch nur einen winzigen Teil des Reichtums der Ozeane aus. Denn der Wert des Lebens im Meer ist vor allem seine Vielfalt. Unterwasserlebensräume wie beispielsweise Korallenriffe sind so artenreich, daß, verglichen mit ihnen, alles Land außer manchen Flecken im Regenwald wie öde Wüste erscheint.

Wer das Leben auf der Erde verstehen will, muß tauchen - vom Stammbaum der Natur liegen höchstens die Wipfel über der Wasserlinie. Das Meer, Gebärmutter des irdischen Lebens und während neun Zehnteln der Evolution sein einziger Aufenthaltsort, beherbergt noch heute 72 von insgesamt 79 Tierklassen.

Mehr als die Hälfte dieser Klassen ist endemisch, also nur dort vertreten. Es sind Wesen wie aus einem Märchenland, die die Natur unter Wasser hervorgebracht hat. Das Manteltier Bathochordaeus zum Beispiel, fast eine Traumgestalt, ist ein durchsichtiges Geschöpf aus Gallert. In nur 200 Metern Wassertiefe flattert Bathochordaeus mit seinen Schmetterlingsflügeln, filtert damit das Wasser und errichtet sich Häuser aus Schleim.

Bizarrer noch als die Physiognomie der Meeresgeschöpfe ist ihre Chemie. Kaum einer hat die Proteine, Lipide und Gifte der Ozeanwesen so eingehend analysiert wie der Kalifornier Bill Fenical. Er nennt sich »mariner Chemiker«, durchstreift jedes Jahr wochenlang mit dem Atemgerät die Meere und sammelt Fische, Korallen und Quallen auf der Suche nach neuen Substanzen.

Dabei machte er eine überraschende Entdeckung: Die Chemie des Lebens im Ozean erinnert, selbst unmittelbar unter der Wasseroberfläche, viel weniger an die Moleküle des Festlands als gedacht. »Meeresorganismen funktionieren ganz anders als wir«, sagt Fenical. »Und darin liegt eine Chance.«

Seine Hoffnung: Drogen aus den Ozeanen könnten Menschheitsübeln wie Krebs und Aids abhelfen. »Woher sonst können wir neue Wirkstoffe bekommen?« fragt er. Zwar grasten die Pharmakologen schon die Kontinente ab, doch meist fanden sie dabei doch immer wieder nur längst bekannte Substanzen. Auch die Arzneimittelsynthese in den Labors gelange an ihre Grenzen. Die Meere hingegen, sagt auch Heinz Kölbl von Bayer in Leverkusen, »liefern uns neue Substanzen auf dem silbernen Tablett«.

Es mag Scheu vor dem Fremden gewesen sein, die den Biologen und Pharmazeuten diese Erkenntnis lange verstellte. Denn an der Küstenlinie verläuft eine genetische Scheidewand: Während die Kreaturen an Land und die Geschöpfe im Meer über die Jahrmillionen ihr Erbgut untereinander vermischten, konnten kaum Gene die Grenze zwischen den beiden Lebensräumen überqueren - Land- und Seewesen entwickelten sich, auch biochemisch, auseinander.

Selbst so nahe Verwandte im Evolutionsstammbaum wie Spatzen und Pinguine, beides Vögel, erledigen ihren Stoffwechsel heute, wie Fenical fand, mit unterschiedlichen Substanzen.

Für die Bewohner der Ozeane erfand die Evolution zudem ein ganzes Arsenal chemischer Waffen. Denn in den Wasserwelten ohne Versteck, wo jeder ein Räuber ist und wo schon ein kaum wahrgenommener Schattenwurf den Tod bedeuten kann, ist Gift für die Quallen, Seegurken und Schwämme die einzige Überlebenschance.

Kegelschnecken, in den philippinischen Meeren heimische Kampfmaschinen des chemischen Kriegs unter Wasser, feuern aus ihren Rüsseln sogar gezielte Giftpfeile in ihr Gegenüber. Binnen einer Sekunde werden die Opfer von Krämpfen geschüttelt, dann fallen sie in völlige Starre und sterben.

Die Tiere nutzen für ihre Giftschlachten Substanzen, die präzise die Nerven des Gegners angreifen und laut Fenical so ausgefeilt sind, daß kein Chemiker sie erfinden könnte. Für die Menschheit sind die Toxine des Ozeans mögliche Heilsbringer: Nach dem Vorbild des tödlichen Gifts aus den Drüsen der Kegelschnecke entwickelt die US-Pharmafirma Neurex ein Schmerzmittel, tausendmal stärker als Morphium, aber ohne Suchtwirkung. In karibischen Rindenkorallen fand Fenical ein ganzes Arsenal von Entzündungshemmern; beide Medikamente durchlaufen derzeit die klinischen Tests. Korallen von den Bahamas liefern ein hochpotentes Krebsmittel. Angestachelt von solchen Funden, hat in diesem Jahr auch der Bonner Forschungsminister ein Programm »Marine Naturstofforschung« aufgelegt.

Die Anfangserfolge, meint Fenical, lassen auf Elixiere von noch stärkerer Kraft hoffen. »Die Zukunft der Medizin liegt im Meer«, glaubt der Chemiker. Errungenschaften »von der Größenordnung des Penicillins« sieht er aus der See emporsteigen, weil die Forscher sich jetzt mit neuen Tauchbooten, wie sie Erfinder Hawkes zusammenbaut, zum erstenmal frei unter Wasser bewegen und den Genpool der Ozeane systematisch durchforsten können. Dort, schwärmt Fenical, lägen »Moleküle jenseits aller Vorstellungskraft« bereit - ein Schatz, der darauf warte, gehoben zu werden.

Zu welchen fast zauberisch anmutenden Stoffumwandlungen und Hervorbringungen das Leben im Wasser imstande ist, zeigte eine Entdeckung, die manche Zoologen bis heute als ihre größte des Jahrhunderts feiern: 1977 meldeten die Piloten des US-Tauchboots Alvin vom Pazifikgrund, sie seien an heißen Quellen zweieinhalb Kilometer tief im Meer auf Geschöpfe gestoßen, die alle Vorstellungen von irdischem Leben sprengten.

In völliger Dunkelheit, unter hohem Druck, wimmelte es dort von Tieren im heißen, schwefelgiftigen Wasser. Blinde Krebse und melonengroße Muscheln drängen sich um Schwarze Raucher genannte Schlote, Fische stehen in den toxischen Rauchsäulen. Schwärme von Garnelen wirbeln auf; meterlange Röhrenwürmer, die bei Berührung zusammenzucken, überwuchern die benachbarte Lava.

Fremdartige Bakterien sind die Grundlage dieser Oasen im Gift. Sie verwandeln Kohlendioxid mittels vulkanischen Schwefelwasserstoffs in Biomasse und bilden so das erste Glied der sogenannten dunklen Nahrungskette in den Ozeanen - einer Gegenwelt, die sich statt vom Sonnenlicht aus dem Erdinneren speist.

An Schloten im brühheißen Wasser blühen Mikroorganismen, sogenannte Extremophile, die nicht nur den toxischen Schwefel, sondern auch Temperaturen weit jenseits des Siedepunkts ertragen. Aber wie können die Muscheln und Würmer hier gedeihen? »Schwefelbakterien hausen in ihren Körperzellen und entgiften die Tiere von innen heraus«, erklärt Holger Jannasch, Mikrobiologe der Woods Hole Oceanographic Institution, dem weltweit berühmtesten Tempel der Ozeanforscher. Ihn, den aus Göttingen ausgewanderten Pionier an den hydrothermalen Quellen, preisen Kollegen heute als Propheten einer neuen Biologie: »Jannasch hat uns ungeahnte Imperien des Lebens aufgetan«, sagt US-Forscher Gagosian.

Denn die Geschöpfe der dunklen Nahrungskette rücken jetzt Räume ins Blickfeld, in denen Leben vordem kaum denkbar schien:

* Sie könnten der Schlüssel sein zur Entdeckung außerirdischer Existenzen. Aufnahmen, welche Raumsonden vom unwirtlichen Jupitermond Europa zur Erde funkten, deuten auf ähnliche Bedingungen hin wie an den Schwarzen Rauchern. Warum also, fragen viele Experten, sollte dort nicht ebenfalls Leben entstanden sein?

* Sie eröffnen verborgene Habitate auf dem Heimatplaneten. Denn immer deutlicher stellt sich heraus, daß Leben ohne Energiezufuhr durch Licht fast überall dort existieren kann, wo es geeignete Substanzen gibt. Mehr als 500 Meter unter dem Meeresgrund sind Bohrungen auf neue Bakterienwelten gestoßen.

Manchem Forscher mag der Atem gestockt haben, als er die Bilder sah, die ein Tauchroboter des deutschen Forschungsschiffs »Sonne« im vorvergangenen Sommer aus der Tiefe des Pazifiks sendete. Am Grund des Aleutengrabens hatte die Maschine eine eisige Version des vulkanischen Lebens entdeckt.

Bei vier Grad Celsius ist dort um blubbernde Methanquellen herum ein Winter-Wunderland aus Röhrenwürmern und Riesenmuscheln entstanden. In den Zellen der Tiere fanden sich Schwefelbakterien, Brüder von Jannaschs Mikroben.

Seit neuestem sind diese Kleinstlebewesen dabei, sich noch ein Habitat zu erobern: die Reaktoren der Chemieindustrie. Denn die Extremophilen laufen bei Temperaturen, die anderes Leben vernichten, erst zur Höchstform auf. Sie sind als Arbeitstiere in die Labors eingezogen, produzieren Fleckenlöser, die Waschmitteln beigemischt werden, und Erbgut-Kopier-Enzyme, die bei Gentests Mörder und Triebtäter überführen - Jannaschs ozeanische Dunkelchemie erobert das Festland.

Wenn Jannasch zu seinen Expeditionen an den Mittelatlantischen Rücken aufbricht, um in druckdichten Titanflaschen neue Mikroben in die Menschenwelt zu holen, arbeitet er in der winzigen Passagierkugel des Tauchboots Alvin beinahe im Körperkontakt mit einem Geologen - die Ursprünge der dunklen Nahrungskette, die Schwarzen Raucher an den untermeerischen Nahtstellen der Kontinentalplatten, sind bei der Erforschung des Planeten zu Brennpunkten geworden.

Denn jene Kräfte, die mittels Hitze und vulkanischer Schwefelverbindungen die fremdartigsten Ausgeburten irdischen Lebens hervorgebracht haben, sind zugleich die Gewalten, die Kontinente verschieben, Inseln gebären, die Erde erbeben lassen und zur Bildung von Erzlagerstätten führen. Auf dem vulkanischen Ozeangrund wirken sie so unmittelbar wie nirgendwo sonst.

Das Wirken dieser Mächte aus dem Erdinneren zu ergründen ist das Ziel von Susan Humphris, die nur wenige Gebäude neben Jannaschs Institut ihre Labors hat. Dort beugt sich die Geochemikerin über eine Batterie armlanger Steinsäulen und wundert sich: »Manche dieser Bohrkerne enthalten Gold in hohen Konzentrationen.«

Es sind Gesteinsproben aus dem mittelatlantischen Untergrund. Dort, an der vulkanischen Trennlinie von Europa und Amerika, rinnt das Wasser durch ein System von Rissen ins Innere des Planeten, erklärt Humphris: Ein Strom, so mächtig wie der Amazonas, wälze sich »mindestens zwei Kilometer tief« in die Erdkruste.

Dort wird an glühenden Magmakammern das Wasser mit Mineralien beladen und durch die Hitze zurück nach oben getrieben. Die Schwarzen Raucher spucken es 350 Grad heiß wieder aus. Über und über haben diese Fontänen den Meeresgrund mit Mineralknollen bedeckt: Knödel aus Mangan-, Kupfer- und Nickelerz. »Noch lohnt es sich nicht, die Lager abzubauen«, sagt Humphris. »Aber das wird sich ändern.«

Tatsächlich hat sich die australische Firma Nautilus Mining Corporation bereits die Abbaurechte für 6000 Quadratkilometer vulkanischen Meeresboden vor der Küste von Neuguinea gesichert und mit dem Probeabbau begonnen. Läuft alles wie geplant, will das Unternehmen in fünf Jahren die Schlote kommerziell ausbeuten.

Um diese natürlichen Metallhütten in der Tiefe verstehen zu lernen, hat eine internationale Expedition unter Humphris' Kommando im vorletzten Jahr 3600 Meter tief in ein atlantisches Unterwasservulkanfeld gebohrt und Proben daraus entnommen.

Britische Tauchbootpiloten waren zu diesem Zweck in die Tiefe vorgedrungen, sie berichteten von einem riesigen, von Kaminen gekrönten Tafelberg auf dem Meeresgrund. Japanische Experten hatten das Areal mit Laserstrahlen vermessen und Videokameras, Sensoren und Thermometer ausgesetzt.

Diese Anstrengungen muten an wie Vorübungen zu dem Projekt, das sich die Geowissenschaftler vorgenommen haben: die Verkabelung aller Weltmeere mit einem Netz von automatischen Unterwasserobservatorien. »Nur so können wir mehr erfahren über die Dynamik des Planeten«, sagt Humphris.

Denn die Erdbebenstationen auf dem Land decken nur einen kleinen Teil der Erdkruste ab - und zwar den langweiligeren. Die Kräfte des Magmas sind dort am stärksten, wo die Kontinentalplatten zusammenstoßen und auseinanderweichen: in den Gräben und Gebirgen der Ozeane. Hier wollen die Geologen dahinterkommen, wie die Erdteile driften, wie sich Beben anbahnen und wie Neuland entsteht.

Auf einem untermeerischen Gipfel vor Hawaii hat der Geologe Fred Duennebier im vergangenen Oktober das erste Observatorium in Betrieb genommen. Rund um die Uhr überwachen nun Videokameras, Hydrophone und Erschütterungsmelder den Berg Loihi, einen aktiven Unterwasservulkan, der gerade dabei ist, eine Insel aufzuwerfen. Roboter werden in 1000 Meter Tiefe Experimente vollführen und über Seekabel Meldung an Land erstatten.

In diesem Jahr werden die Geologen Sensoren 100 Meter unter den Meeresboden der entlegensten Gründe des Indischen Ozeans hineinstoßen. »Von dort aus«, sagt Duennebier, »können wir bis zum glühenden Rand des Erdkerns sehen.«

An weiteren Observatorien werden Ozeanographen Schwarze Raucher mit Temperatur- und Strömungsfühlern versehen. Sie wollen den Wahrheitsgehalt einer spektakulären Hypothese prüfen: Nicht allein die Sonnenwärme, sondern auch das glühende Erdinnere könnte das Klima der Kontinente bestimmen. Treiben die Heißwasserquellen wie eine gigantische Turbine die Ozeanströme an? Existiert eine Klimamaschine auf dem Meeresgrund?

Diesen Verdacht hegt der US-Geophysiker Daniel Walker, der einen Zusammenhang zwischen dem pazifischen Meeresphänomen El Niño und untermeerischem Vulkanismus festgestellt haben will. Ihm zufolge seien Niños mit ihren schadensträchtigen Folgen für das Weltwetter in der Vergangenheit immer dann aufgetreten, wenn sich im ostpazifischen Vulkangebiet Erdbeben häuften. Walker: »Glühende Lava, die nach oben dringt, erwärmt das Tiefenwasser der See und stört dadurch die globale Ozeanzirkulation.«

Walkers These ist allerdings noch umstritten: Die Mehrheit der Wetterforscher sieht in El Niño, der im vergangenen Winter so heftig aufgetreten war wie Jahrzehnte nicht, keinen Sendboten aus dem Erdinneren - viele von ihnen sehen darin die ersten Anzeichen des menschengemachten Treibhauseffekts.

Sicher ist: Ebensosehr wie die Atmosphäre bestimmen die Wasserflächen der Ozeane das Klima der Erde. Von den Meeren hängt ab, wie sehr der Treibhauseffekt den Planeten verwandeln wird - eine Kardinalfrage für die Zukunft der Menschheit. Die Meeresströme verteilen die am Äquator aufprallende Sonnenwärme, die Temperatur der See steuert Verdunstung und damit Wolkenbildung, und in der Tiefsee versacken, niemand weiß, wie, riesige Mengen des Treibhausgases Kohlendioxid.

Während sich die Klimatologen über ihre Temperaturmessungen streiten und mit Supercomputern zu berechnen versuchen, ob die weltweite Erwärmung schon begonnen hat und wie drastisch sie ausfallen wird, glaubt ein alter Mann in San Diego (Kalifornien), er werde die Klimakatastrophe einfach kommen hören.

»Simple Physik«, sagt Meeresforscher Walter Munk, 80. »Schall breitet sich in warmem Wasser schneller aus als in kaltem.« Und weil der Ozean das größte Meßinstrument ist, das sich auf dem Planeten unterbringen läßt, hat Munk begonnen, zur Bestimmung der Fieberkurve der Erde den Pazifik zu beschallen.

Vor Kaliforniens Küste und Hawaii tönen Unterwasserlautsprecher, schwarze Metallpyramiden, in 900 Metern Tiefe. Mikrofone, vor Japan, Alaska und Hawaii mit gegen Haifischbisse geschützten, stahlummantelten Kabeln in der Tiefsee versenkt, sollen die Laute auffangen.

Eine Klangsendung über mehr als 5000 Kilometer? Munk, ein gebürtiger Wiener, ist zuversichtlich. Schließlich hat ihn ein Vorexperiment 1991 glänzend bestätigt. Damals hatte er vor der Heard-Insel i m Indischen Ozean Lautsprecherboxen aussetzen lassen. Bis an die Gestade Kaliforniens und der Bermudas war der Radau zu hören.

»In 1000 Metern Wassertiefe trägt der Schall praktisch unbegrenzt weit«, sagt Munk, der Kriegsmarine sei das schon lange bekannt. Weil dort eine Schichtung warmer und kalter Wasserzonen existiere, die wie die Wände eines Hörrohrs die Schallwellen immer hin- und herwerfe, habe die amerikanische Navy stets gewußt, wo die sowjetischen U-Boote stehen.

Aus demselben Grund würden seine, Munks, Signale genauso präzise, wie sie in Kalifornien abgesandt werden, in Hawaii eintreffen. Eine Atomuhr, die Munk dort auf den Meeresboden hinabgelassen hat, wird die Laufzeit der Schallwellen stoppen und damit die Wassertemperatur bestimmen - auf ein tausendstel Grad genau.

Als Naturschützer von Munks Projekten erfuhren, liefen sie Sturm gegen die Beschallung der Tiefsee. Der Lärm unter Wasser würde die Wale ertauben lassen, so argumentierte die Aktivistin Lindy Weilgart: »Ein tauber Wal ist ein toter Wal.« Tatsächlich orientieren sich die intelligenten Meeressäuger unter Wasser akustisch; Blauwale nutzen den Klangkanal in der Tiefe, um sich quer über die Weltmeere zu unterhalten.

Munk, der seine Instrumente längst bereit hatte, mußte pausieren und in ein ausführliches Forschungsprogramm über die Könige des Ozeans einwilligen. Vier Jahre lang nahmen Meeresbiologen mit Unterwassermikrofonen die Laute der schwimmenden Riesen auf, verfolgten auf diese Weise deren Reisen durch die Ozeane, lernten Finnwal und Buckelwal an ihrem Getöse auseinanderzuhalten - und stellten zu ihrer eigenen Verwunderung fest, daß die Tiere von der künstlichen Beschallung überhaupt nicht gestört wurden.

Das Gegenteil ist der Fall. »Wir werden Mühe haben, die Wale zu übertönen«, berichtet Munk. »Die ganze Wassersäule ist von ihrem Geschrei erfüllt.«

Nun also darf er endlich mit seinen Messungen beginnen. »Wir wissen jetzt eine Menge über Wale«, seufzt der Schallforscher. »Aber noch immer nicht, wie sich die Erde erwärmt.«

Neue Nachrichten vom Meeresgrund lassen indes Munks Riesenthermometer-Experimente dringlicher erscheinen als gedacht. Dort in der Tiefe nämlich haben die Roboter und Tiefbohrgestänge der Geologen einen überraschenden Fund gemacht: riesige Mengen tiefgefrorener Treibhausgase - eine Art Sprengsatz für das Erdklima, der schon bei der geringsten Erwärmung explodieren könnte.

Wie gefrorenes Wasser sah das weiße Zeugs aus, das ein Tauchroboter des Kieler Forschungsschiffs »Sonne« vom Boden des Pazifiks emporgeholt hatte. Doch eine Streichholzprobe, bei der die vermeintlichen Eiskristalle blau aufloderten, offenbarte die wahre Natur des Mitbringsels aus 800 Metern Tiefe: Die Masse besteht aus hochenergiereichem Methan.

Der Druck und die Kälte des Ozeans haben dieses Treibhausgas zu einer exotischen Erscheinungsform zusammengepreßt: In den weißen Kristallen vermengen sich Methan und Wasser, Gas und Flüssigkeit, zu einem festen Gashydrat.

Inzwischen geben die Experten ihre Schätzungen für die Methanmengen, die auf dem Grund der Weltozeane und tief darunter lagern sollen, in Gigatonnen an. 10 000 Milliarden Tonnen Brennstoff befänden sich dort in der Tiefe, lautet die im Moment meistgehörte Vermutung: ein Kohlenstofflager, ungefähr doppelt so groß wie alle bekannten fossilen Öl-, Kohle- und Gasvorräte zusammen.

Schon überlegen US-Geologen, wie dieser Schatz ans Licht zu holen wäre. Japanische Forscher haben bereits Gashydratfelder ausgewählt, die sich zur Erschließung eignen sollen. Wenn es gelänge, die Hydrate zu vertretbaren Kosten zu schürfen, so argumentieren sie, wäre die Menschheit vorerst alle Energiesorgen los: Schon ein einziges Gashydratlager vor der Küste South Carolinas würde die Erdgasversorgung der USA für die nächsten 100 Jahre sichern.

Doch ebensogut könnten sich die tiefgefrorenen Methanblasen als der einzige wirkliche Schrecken erweisen, den die Tiefsee bereithält. Daß Methan beim künftigen Abbau der Vorräte entweichen könnte, ist dabei noch das kleinere Risiko - viel mehr fürchten Experten, die gigantischen Lager könnten abschmelzen, wenn die Temperatur der Weltmeere steigt.

Schon eine leichte Ozeanerwärmung brächte möglicherweise einen fatalen Kreislauf in Gang: Methan, das dann aus der Tiefe emporperlt, sammelt sich in der Atmosphäre und trägt dort zur weiteren Erwärmung des Planeten bei. Weil die Treibhauswirkung von Methan zehnmal stärker ist als die des vieldiskutierten Kohlendioxids, könnte das Gas aus dem Ozean die Erde binnen kurzem in eine Gluthölle verwandeln.

Wird die Tiefsee den Künftigen eine Kraftquelle sein - oder der Ursprung der Apokalypse? Um das zu erkunden, hat sich der US-Geologe Dan Orange den Quallenjagd-Roboter Ventana ausgeliehen. In 2000 Meter Tiefe vollführt die Maschine, zum automatischen Chemielabor umgerüstet, nun unter Echtbedingungen Gasanalysen.

»Vielleicht«, grübelt Orange, »wird sich das Schicksal der Menschheit auf dem Meeresgrund entscheiden.«

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Die Entstehung von Tsunamis

Leben und Forschung im Meer

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