Neues aus der Meeresforschung

Marum, Bremen
Schlafende Bakterien
Die Sedimente tief im Meeresboden beherbergen Unmengen schlafender Bakterien. Das hat jetzt ein deutsch-japanisches Forscherteam herausgefunden. Experten des Bremer Meeresforschungszentrums Marum hatten rund 300 Sedimentproben auf Bakterien untersucht. Dabei stellten sie fest, dass die Sedimente nicht nur aktive Bakterien enthielten, sondern zu etwa gleichem Anteil auch ruhende Bakterien, sogenannte Endosporen. Mikroorganismen wandeln sich in Endosporen, wenn die Lebensbedingungen ungünstig werden. Sie fallen in eine Art Stoffwechseltiefschlaf. Verbessern sich die Bedingungen, können sie wieder erwachen. Lars Wörmer, Geochemiker am Marum, vermutet, dass Bakterien in Form von Endosporen sehr lange überdauern können. „Wir haben Endosporen in Sedimenten nachweisen können, die mehrere zehntausend oder hunderttausend Jahre alt sind. Es ist gut möglich, dass die Endosporen ebenso alt sind.“ Sie werden von der sehr verbreiteten Gruppe der Firmicutes-Bakterien gebildet. Dazu zählen beispielsweise Bakterien, die eher kalte, oder solche, die eher warme Umgebungen bevorzugen. „Für die Wärme liebenden Bakterien im Sediment etwa ist es durchaus sinnvoll, Endosporen zu bilden“, so Wörmer. „Denn je stärker das Sediment unter dem Gewicht neu abgelagerter Schichten absinkt, desto wärmer wird es. Gut möglich, dass die Wärme liebenden Firmicutes dann in der Tiefe wieder erwachen.“

Universität Erlangen
Magnet fischt Öl aus dem Wasser
Materialwissenschaftler der Universität Erlangen-Nürnberg haben eine Methode entwickelt, um Öl mithilfe von Magneten aus dem Wasser zu entfernen. Dabei handelt es sich um Eisenoxidpartikel, beschichtet mit einer ölanziehenden Hülle aus Phosphonsäuremolekülen. Streut man die Partikel auf den Ölfilm, ziehen diese das Öl an. Mit einem Magneten werden die ölbeladenen Partikel dann aus dem Wasser gefischt. Ölverschmutzungen bekämpft man heutzutage oft mit Chemikalien, sogenannten Dispergatoren. Diese umhüllen die Ölmoleküle, doch das Öl verbleibt im Wasser. Anders ist es bei Eisenoxidpartikeln. Diese binden Öl so stark, dass sie das 14-Fache ihres eigenen Volumens an Öl anlagern können. Mit den Partikeln wird das Öl also effizient aus dem Wasser entfernt. Zusammen mit der Industrie arbeitet der Erlanger Materialforscher Marcus Halik bereits an einer ersten größeren Anlage. Er will Wasser mitsamt den Eisenteilchen durch ein mit Magneten bestücktes Rohr pumpen, sodass die Teilchen hängen bleiben und das gereinigte Wasser abfließen kann. Anschließend sollen die Eisenteilchen automatisch vom Rohr abgeschabt und in einer Presse vom Öl befreit werden. Für ruhige Gewässer, so Halik, sei das Verfahren eine gute Alternative zu den Dispergatoren.

Scripps Institution, USA
Hörbare Gletscherschmelze
Wenn sich die Gletscher der Arktis und Antarktis auflösen, wird der Meeresspiegel um viele Meter steigen und das Wasser die Küsten überfluten. Forscher versuchen deshalb, genau zu messen, wie stark die Gletscher schwinden. Dabei sind zwei Prozesse relevant: das Kalben, bei dem Eis abbricht und ins Meer stürzt, und das Schmelzen der Gletscher. Beide Prozesse lassen sich mit heutiger Technik nicht genau erfassen. Besonders schwierig ist es, das Schmelzen an der Unterseite der schwimmenden Gletscherzungen zu quantifizieren. Forscher der US-amerikanischen Scripps Institution of Oceanography arbeiten daher an einer akustischen Methode, mit der sie das Blubbern kleiner Bläschen analysieren, die frei werden, wenn das Eis schmilzt. In Gletschern ist Luft eingeschlossen, die wegen des hohen Gewichts des Eises unter Druck steht. Schmilzt das Eis, blubbert die Luft entweder hervor oder es macht ein „Plopp“. Dass sich dieser Klang mit Unterwassermikrofonen sehr gut aufnehmen lässt, haben Forscher um den Scripps-Ozeanografen Grant Deane bereits nachgewiesen. „Wir müssen noch genauer quantifizieren, wie sich das Blubbern bei bestimmten Schmelzraten verändert“, sagt Deane. Auf Spitzbergen will sein Team nun herausfinden, ob sich Klang und Schmelzrate von Gletscher zu Gletscher verändern – oder ob es einen universellen Klang gibt, mit dem sich die Intensität der Gletscherschmelze allgemein erfassen lässt.

PlanBlue, Bremen
Karte des Meeresbodens
Rund 95 Prozent des Meeresbodens gelten als unerforscht. Vier junge Wissenschaftler aus Bremen wollen das ändern. Sie haben das Start-up PlanBlue gegründet, eine Ausgründung des Bremer Max-Planck-Instituts (MPI) für Marine Mikrobiologie. Ihre Vision: den gesamten Meeresboden zu vermessen – und das mithilfe einer neuen hyperspektralen Kamera. Diese nimmt viele verschiedene Wellenlängen wahr und ist ausgerüstet mit einer selbst lernenden Software. Man kann sie darauf trainieren, bestimmte Dinge und Strukturen zu erkennen, die von Interesse sind. „Man kann beispielsweise untersuchen, ob Korallen von der Korallenbleiche oder Krankheiten befallen sind“, sagt PlanBlue-Geschäftsführer Joost den Haan. Die Technologie entstand am MPI, PlanBlue entwickelte sie weiter. Genutzt werden kann die Kamera von jedem erfahrenen Taucher. 2018 gewann PlanBlue mit seinem Geschäftsmodell den europäischen Gründerpreis Galileo Masters.