Neues aus der Meeresforschung

Geomar und Ocean University of China
Pflanzenschutz für Algenfarmen
Nicht nur Monokulturen an Land werden von Schädlingen befallen. Auch große Algenfarmen im Meer sind davon betroffen – etwa die Farmen am Gelben Meer nahe der chinesischen Stadt Qingdao, wo Zuckertang für die Lebensmittel- und Kosmetikindustrie angebaut wird. Klassische Pestizide eignen sich dabei nicht für die Schädlingsbekämpfung, weil die Giftstoffe im Wasser verdünnt und schnell in andere Gebiete getragen werden. Ein deutsch-chinesisches Forscherteam des Geomar in Kiel und der Ocean University of China in Qingdao hat deshalb eine Methode für die natürliche Schädlingsabwehr entwickelt. „Wir nutzen einen Wirkstoff, den die Algen selbst produzieren, ein Oligoalginat“, erklärt Projektleiter Florian Weinberger vom Geomar. Dieses Oligoalginat geben Algen ab, wenn sie von Mikroorganismen angegriffen werden. Schon geringe Mengen reichen, um eine Immunreaktion in Gang zu setzen. Die Forscher untersuchten, ob sich erkrankte Pflanzen behandeln lassen, indem man künstlich Oligoalginat ins Wasser gibt. Tatsächlich erholten sich die Pflanzen. Allerdings war die Immunreaktion so stark, dass auch die gesunde Bakterienflora der Algen abgetötet wurde. In der Folge kam es zu vermehrtem Seepockenbewuchs. „Wir suchen deshalb aktuell nach Alginaten oder anderen natürlichen Wirkstoffen, die gezielt nur gegen die Krankheitserreger wirken“, sagt Weinberger. Die Ergebnisse dürften auf großes Interesse stoßen. In rund 50 Ländern werden jährlich 27 Millionen Tonnen Algen gezüchtet.

Institut für Chemie und Biologie des Meeres, Oldenburg
Mikrofilm auf dem Meer schwimmt trotz höherer Dichte
Es ist ein physikalisches Paradox: Unter bestimmten Wetterbedingungen ist die dünne Grenzschicht auf der Meeresoberfläche vorübergehend salziger und damit schwerer als das darunterliegende Wasser. Das konnte das Team um Meereschemiker Oliver Wurl vom Oldenburger Institut für Chemie und Biologie bei Messungen in der Timorsee nachweisen. Oberflächenfilme treiben als hauchdünne Schicht auf allen Meeren. Sie bestehen aus Stoffwechselprodukten wie Kohlenhydraten oder Fetten, die sich an der Meeresoberfläche sammeln. Wichtig sei dieser Film, weil er den Austausch von Gasen wie dem Kohlendioxid zwischen Meer und Atmosphäre beeinflusse, so Wurl. Der Film spiele auch bei der Verdunstung des Meerwassers eine Rolle. Das Wasser verdunstet an der Filmoberfläche, nicht aber darunter. Damit steigt direkt am Film der Salzgehalt. Warum aber schwimmt der Film trotz höherer Dichte obenauf? „Vermutlich wirkt die Grenz­flächenspannung zwischen Film und darunterliegendem Wasser bis zu einem gewissen Dichte­unterschied als Gegenkraft, sodass der dichtere Film bis zu einigen Minuten stabil bleibt“, sagt Wurl, dessen Arbeiten vom Europäischen Forschungsrat gefördert wurden. Wurl will dieses Phänomen weiter untersuchen und mit Satellitenmessdaten zum Salzgehalt abgleichen.

Scripps Institution of Oceanography, USA
Korallen tun sich zusammen
Forscher der US-amerikanischen Scripps Institu­tion of Oceanography, kurz: Scripps, haben festgestellt, dass verschiedene Korallenarten in Grüppchen zusammenstehen und keinesfalls zufällig über ein Riff verteilt sind – ähnlich, wie bestimmte Baumarten in Wäldern Gruppen bilden. Welche Korallen neben­ein­ander wachsen, hänge wahrscheinlich von der Art der Fortpflanzung ab, so Biologe Clinton Edwards, Korallenexperte an der Scripps. Edwards hatte bei Tauchgängen 1500 Quadratmeter des Palmyrariffs im Zentralpazifik mit einer Spezialkamera aufgenommen. Insgesamt schoss er mehr als 39 000 Fotos, die er am Computer zu einem 3-D-Bild des Riffs verknüpfte. Anschließend wurde das 3-D-Bild mit einer an der Scripps entwickelten Software ausgewertet, die automatisch die Korallenarten erkennt und ­deren Verteilung errechnet. Dabei zeigte sich, dass die Korallen eben nicht zufällig verteilt sind, sondern bestimmte Muster bilden, die ein Mensch – anders als die Bildanalysesoftware – nicht so leicht erkennt. Die Ergebnisse könnten für Korallenschutz­projekte interessant sein, bei denen zerstörte Riffe durch Anpflanzungen wieder aufgebaut werden.

Leibniz-Institut für Ostseeforschung, Warnemünde
Wie anfällig ist das Benguela-Auftriebssystem?
Forscher bezeichnen die Meeresregion vor Südwestafrika als Benguela-Auftriebssystem. Hier steigen aus der Tiefe des Atlantiks Wassermassen auf, die reich an Nährstoffen sind. Ein Expertenteam um Geomikrobiologin Heide Schulz-Vogt vom Leibniz-Institut für Ostseeforschung hat jetzt das auf drei Jahre angelegte Projekt EVAR gestartet, um zu untersuchen, wie der Klimawandel die Mikrobengemeinschaft und die Stoffumsätze verändern könnte. „Wenn man den globalen Klimawandel genauer einschätzen will, muss man die Stoffflüsse in diesem Meeresgebiet besonders gut quantifizieren können“, so Schulz-Vogt. Die Forscher wollen in verschiedenen Tiefen die Konzentration von gelösten Gasen messen. Analysiert werden sollen auch uralte Sedimente im Boden, um herauszufinden, wie sich die Meereschemie in den vergangenen 2,5 Millionen Jahren verändert hat. Für die Fischerei könn­ten die Ergebnisse ebenfalls wichtig sein. In dem fischreichen Meeresgebiet steigen gelegentlich Schwefelverbindungen bis zur Oberfläche auf, die die Fische vergiften. Die Frage ist, ob durch den Klimawandel solche Ereignisse künftig häufiger eintreten.