Herausforderungen bei der Erforschung der Tiefsee

Aufgrund des extremen Drucks und der dunklen und kalten Umgebung gilt Tiefseetauchen als schwieriger als eine Raumfahrt.

Das Tauchboot Titan in einem CBS-Bericht vom letzten Jahr. Foto: CBS

Titan, das Tauchboot mit fünf Menschen an Bord, die das Wrack der Titanic besuchen wollten, das am 18. Juni im Atlantik den Kontakt verlor, ist Teil einer neuen Aktivität, die es Touristen ermöglicht, gegen Bezahlung die Tiefsee zu erkunden – eine Aktivität, die erst vor kurzem entwickelt wurde, berichtete CNN am 21. Juni.

Obwohl der Mensch die Meeresoberfläche seit Zehntausenden von Jahren erforscht, sind laut Daten der US-amerikanischen National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) aus dem Jahr 2022 nur etwa 20 % des Meeresbodens kartiert.

Weltraumreisen seien einfacher als Tauchgänge zum Meeresgrund, behaupten Forscher oft. Zwölf Astronauten verbrachten insgesamt 300 Stunden auf dem Mond, doch nur drei erreichten das Challengertief, den tiefsten Punkt des Meeresbodens der Erde, und verbrachten dort laut Woods Hole Oceanographic Institution etwa drei Stunden mit der Erkundung. „Tatsächlich haben wir bessere Karten von Mond und Mars als von unserem eigenen Planeten“, sagte Dr. Gene Feldman, Ozeanograph bei der NASA.

Die menschliche Erforschung der Tiefsee ist so begrenzt, weil das Eintauchen in den Ozean bedeutet, einen Ort mit extrem hohem Druck und hohem Risiko zu betreten. Die Umgebung ist dunkel, fast unsichtbar und die Temperatur extrem kalt.

Geschichte der Tiefseeforschung

Das erste U-Boot wurde 1620 vom niederländischen Ingenieur Cornelis Drebbel gebaut, gelangte jedoch nur bis in flache Gewässer. Erst fast 300 Jahre später ermöglichte die Sonartechnologie den Wissenschaftlern ein klareres Bild des Meeresbodens.

Ein großer Fortschritt erfolgte 1960 mit dem historischen Tauchgang der Trieste in das Challengertief, etwa 11.000 Meter unter der Oberfläche des Pazifischen Ozeans. Seitdem sind nur wenige Missionen so tief vorgedrungen, und diese seien extrem gefährlich, sagte Feldman.

Laut NOAA steigt der Druck unter der Meeresoberfläche alle zehn Meter um eine Atmosphäre. Eine Atmosphäre ist eine Druckeinheit und entspricht 6,4 kg pro Quadratzoll. Das bedeutet, dass die Challenger dem Druck von 50 riesigen Boeing 747-Jets standhalten kann.

Bei diesem Druck könnte selbst der kleinste strukturelle Defekt zu einer Katastrophe führen. Bei einem Tauchgang auf der Trieste im Jahr 1960 waren die Passagiere Jacques Piccard und Don Walsh fassungslos, als sie Lebewesen sahen.

Der Forscher und Physiker Auguste Piccard trägt eine Schwimmweste, als er am 3. Oktober 1953 vor der Westküste Italiens nach einem Rekordtauchgang in eine Tiefe von 3.150 Metern aus der Trieste auftaucht. Foto: Keystone/Hulton Archive

Die große Schwierigkeit, den Meeresboden zu kartieren

Der Mensch hat bisher nur einen winzigen Bruchteil des Meeresbodens gesehen, nicht einmal die Mitte. Und nur ein winziger Bruchteil des Meeresbodens ist kartiert, sagt Feldman. Ein wichtiger Grund sind die Kosten. Mit Sonar ausgestattete Schiffe können teuer sein. Allein der Treibstoff kann bis zu 40.000 Dollar pro Tag kosten, sagt Feldman.

Unser Wissen über die Tiefsee ist noch immer lückenhaft. Von den 2,2 Millionen Arten, die in den Ozeanen der Erde vorkommen sollen, sind laut dem Ocean Census-Projekt bisher nur 240.000 wissenschaftlich beschrieben. Es sei jedoch unmöglich, mit Sicherheit zu sagen, wie viele Meereslebewesen es tatsächlich gibt, sagte Feldman.

Dank des technologischen Fortschritts müssen Menschen nicht mehr direkt in die Tiefsee vordringen, um dort neue Lebensformen zu erforschen. Tiefseeroboter, hochauflösende Unterwasserfotografie, maschinelles Lernen und die Sequenzierung von Meerwasser-DNA werden dazu beitragen, die Entdeckung neuer Lebensformen zu beschleunigen und ihr Ausmaß zu steigern.

„Wir verfügen über bessere Karten der Mondoberfläche als des Meeresbodens, da das Wasser Radar und andere Methoden zur Kartierung der Oberfläche an Land stört. 150 Jahre moderne Ozeanographie haben uns jedoch geholfen, viele Aspekte des Ozeans zu verstehen, beispielsweise das Leben dort, seine Chemie und seine Rolle im Erdsystem“, sagte der Meeresökologe Alex Rogers, Professor an der Universität Oxford in Großbritannien.

Der Meeresboden ist während einer Expedition der US-amerikanischen National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) und Partnern im Jahr 2019 mit Manganknollen bedeckt. Foto: NOAA

Was bringt die Erforschung der Tiefsee?

„Die Kartierung der Ozeane hilft uns zu verstehen, wie die Form des Meeresbodens die Meeresströmungen beeinflusst und wo Meereslebewesen vorkommen. Sie hilft uns auch, seismische Gefahren zu verstehen. Es handelt sich um grundlegende Wissenschaft und sie ist für die Menschheit von großer Bedeutung“, fügte Rogers hinzu.

Der Ozean ist reich an Verbindungen, und seine Erforschung hat zu zahlreichen Durchbrüchen in der Biomedizin geführt. Das erste aus dem Meer gewonnene Medikament, Cytarabin, wurde 1969 zur Behandlung von Leukämie zugelassen. Experten extrahierten es aus Meeresschwämmen. Die Erforschung bioaktiver Verbindungen im Gift von Kegelschnecken führte zur Entwicklung des starken Schmerzmittels Ziconotid.

Die Ozeane und die Lebewesen, die dort leben, könnten Antworten auf große medizinische Herausforderungen wie Antibiotikaresistenzen liefern. Zudem könne die Meeresforschung Aufschluss darüber geben, wie sich das Leben entwickelt hat, sagen Forscher.

Thu Thao (Laut CNN )

Quellenlink: https://vnexpress.net/nhung-thach-thuc-trong-tham-hiem-dai-duong-sau-4620297.html