Senckenberg-Themen

Ozeane im Klimawandel

Interview mit Prof. Dr. Angelika Brandt


Etwa 70 Prozent unseres Planeten sind von Meeren bedeckt, die somit den größten irdischen Lebensraum darstellen. Unsere Ozeane beeinflussen das Klima, die Stoffwechselkreisläufe und daher unsere Lebenswelt enorm! Aus Berichten wie den Sonderbericht des Weltklimarates IPCC, dem Global Assessment 2019 des IPBES und Berichten vielzähliger weiterer Institutionen geht hervor, wie alarmierend der Zustand der Ozeane auf unserer Erde ist. Die Folgen der Klimaerwärmung sind für die Meereswelt und somit auch für uns gravierend. Hinzu verändern die Verschmutzung durch Plastikmüll und die Versauerung die Meere. 

Im Jahr 2020 sollen bei Senckenberg grundlegende Fragen im Mittelpunkt stehen: Welche Auswirkungen hat der Klimawandel auf das Leben im Meer? Wie verändert die Menschheit die Ozeane und wie verändern Ozeane unser Handeln und unsere Zukunft? Im Rahmen des „Projekt Senckenberg – Neues Museum“ erweitert die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung ihr Naturmuseum in Frankfurt. Bereits in diesem Jahr soll im neu entstandenen Raum „Meeresforschung“ allerhand Wissenswertes über aquatische Lebensräume präsentiert und Senckenberg WissenschaftlerInnen auf ihren spannenden Expeditionen dorthin begleitet werden können.

Senckenberg ist seit seiner Gründung eine der weltführenden Institutionen, die sich der Erforschung der Artenvielfalt sowie der Beschreibung bisher unentdeckter Arten in unseren Weltmeeren verschrieben hat. In den Senckenbergischen Sammlungen werden Typen von Arten sowie weiteres Material zur Dokumentation der Variabilität von Arten hinterlegt. Die Sammlungen sind jedoch nicht nur Archive – sie liefern wichtige Daten, räumliche sowie zeitliche Hinweise zum Vorkommnis bestimmter Organismen, ihren Ökosystemfunktionen und Wechselwirkungen auf Umweltbedingungen. Diese Daten bieten eine Grundlage für potenzielle Vorhersagen zum Verhalten der Arten auf Klima- oder andere vom Menschen verursachte Veränderungen.

PM Tiefsee 3.9.2019
Mit jeder Probe aus der Tiefsee gelangen unbekannte Arten an die Oberfläche. Hier eine neue Meeresasselart der Familie Ischnomesidaeaus der Vema-Bruchzone im Nordatlantik.

Frau Brandt, Sie befassen sich seit über 30 Jahren wissenschaftlich mit unseren Meeren. Was fasziniert Sie so sehr daran?

Mich fasziniert die hohe Artenvielfalt bei gleichzeitiger relativer Unerforschtheit. Die Meere und insbesondere die Tiefsee bergen eine hohe Anzahl bisher noch unbekannter Arten. Wir versuchen die Muster ihrer Verbreitung zu beschreiben, die Funktion der Biodiversität zu verstehen, um Ökosystemdienstleistungen zu erbringen und Handlungsoptionen für Politik und Gesellschaft zu aufzuzeigen.

Gibt es einen besonderen Moment in Ihrer akademischen oder beruflichen Laufbahn, an dem Sie Ihre Leidenschaft für die Meeres- und Tiefseeforschung festmachen?

Nein! Ich habe bereits als Kind den Kopf lieber unter als über Wasser gehabt. Meerwasseraquarien und Unterwasserfilme von Jacques Yves Cousteau haben in mir sehr früh den Traum erweckt das Tauchen zu lernen. 1984 absolvierte ich meine Forschungstaucherausbildung und währen meiner ersten Expedition 1989 tauchte ich vor der brasilianischen Station Estação Antártica Comandante Ferraz auf King-George-Island in der Admiralitätsbucht, um Proben zu sammeln und ökologische Langzeitexperimente anzulegen.

Welche Projekte stehen aktuell bei Ihnen an? Welche Citizen Science Projekte liegen Ihnen besonders am Herzen?

Bei uns laufen zurzeit Projekte im Nordwestpazifik, eine der produktivsten und artenreichsten Regionen des Weltozeans ist. Unsere umfangreichen Tiefseeanalysen im Abyssal und Hadal des letzten Jahrzehnts basierten auf vier internationalen Expeditionen rund um das Japanische Meer, das Ochotskische Meer und den Kurilen-Kamtschatka-Graben. Sie hatten einen starken wissenschaftlichen Einfluss auf das Wissen über die benthische (bodenlebende) Fauna in diesem Gebiet. Das Ergebnis dieser internationalen und interdisziplinären Zusammenarbeit waren 137 Veröffentlichungen, die in vier eigenen Bänden veröffentlicht wurden. Diese sammlungsbasierte Untersuchung umfasste die Inventarisierung der Fauna in diesem Gebiet und beantwortete wichtige biogeografische und evolutionäre Fragen, wie zum Beispiel die Isolationswirkung von Tiefseegräben für die abyssale Fauna.

Wir analysierten auch die für die biologische Vielfalt steuernden Umweltfaktoren in diesem Gebiet. Unsere Forschungen stellen einen großer Fortschritt für das systemische Verständnis der biologischen Vielfalt und den Wechselwirkungen zwischen Geosphäre und Biosphäre in diesem Bereich. Auf dieser Grundlage haben wir eine umfassende Digitalisierung von Daten sowie Eingaben von Daten (in internationale Datenbanken wie OBIS (Ocean Biogeographic Information System)) zum Vorkommen von Arten durchgeführt und die Endemismusrate sowie die Zusammensetzung von Meeresarten im Nordwestpazifik und im angrenzenden Arktischen Ozean untersucht. Dieser einzigartige Datensatz ist der umfangreichste, der jemals für dieses Gebiet gesammelt wurde. Er identifiziert auch häufig vorkommende Schlüsselarten, die potenzielle Kandidaten für eine zukünftige Invasion des Arktischen Ozeans als Folge einer raschen Reduzierung des Meereises in der Arktis sind. Diese Ergebnisse sind grundlegende Grundlagenstudien, um die zukünftigen Invasionen von Meeresspezies vorherzusagen, die vom raschen Klimawandel und den anthropogenen Aktivitäten betroffen sind, um die Auswirkungen solcher Veränderungen im Ozean besser beobachten zu können.

Neben diesen faunistischen Arbeiten bearbeiten wir derzeit in Zusammenarbeit mit dem Alfred-Wegener-Institut auf Helgoland das Mikroplastik der abyssalen und hadalen Sedimente. Des Weiteren führen wir Forschungsarbeiten in der Antarktis durch und analysieren den Einfluss des Abbruchs der Eisschelfe auf die Faunengemeinschaften sowie latituninale und longitudinale Gradienten im Wedellmeer und der Scotiasee. Citizen Science Projekte befassen sich in der Abteilung Marine Zoologie vor allem mit Sortierarbeiten sowie mit Hilfestellung bei der Einarbeitung bzw. Digitalisierung von Sammlungsobjekten.

PM Biodiversität unter Druck 23.01.2020
Junge Kaiserpinguine in der Atkabucht nahe der Neumayer-Polarforschungsstation. Der Lebensraum dieser größten Pinguinart, das Packeis des Südpolarmeeres, ist von Umweltveränderungen besonders stark betroffen.

Bereits 2009 wurde anhand der von Johann Röckstrom veröffentlichten „planetary boundaries“ alarmierende Zahlen über den Zustand unserer globalen Ökosysteme – auch über die Ozeane – veröffentlicht. Wie steht es heute um die Weltmeere?

Nicht besser, da die Meere unter Verschmutzung, Eutrophierung und Ozeanversauerung leiden, durch klimabedingtes Abschmelzen der Eisschelfe sowie großer Meereisflächen die polaren Ökosysteme drastischem Wandel unterliegen, Prozesse, die zum Anstieg des Meeresspiegels führen und Menschen, die an der Küste leben, in den kommenden Dekaden ihren Lebensraum nehmen. Die Zunahme der Bevölkerung führt u.a. zu Verschmutzung und Vermüllung der Meere, die vom Mensch künstlich erzeugte Landnutzung, Küstenbebauung, Ozeanbelastung (z. B. durch Windparks, Ölplattformen, Entsalzungsanlagen u.v.m.), Zunahme der marinen Verkehrswege (mariner Lärm) u.s.w. stellt große Belastungen für die Flora und Fauna des Meeres dar.

Was sind die drängendsten Fragen, mit denen sich die Meeresforschung in den kommenden Jahren beschäftigen muss?

Der Meeresspiegelanstieg, die Ozeanerwärmung und Bedrohung der Korallen, die Meeresverschmutzung und Eutrophierung sowie die Ozeanversauerung.

Aus diesem Grunde hat die Generalversammlung der Vereinten Nationen den Zeitraum 2021 bis 2030 zur UN-Dekade der Ozeanforschung für nachhaltige Entwicklung erklärt und die Zwischenstaatliche Ozeanographische Kommission (IOC) von UNESCO mit deren Umsetzung beauftragt. Deutschland hat angeboten, die Auftaktkonferenz für die Dekade Anfang 2021 in Berlin auszurichten. Mit Blick auf dieses Angebot möchte das Bundesministerium für Bildung und Forschung im Austausch mit Konsortium Deutsche Meeresforschung (KDM) sicherstellen, dass deutsche meereswissenschaftliche Expertise möglichst exzellent und aktiv in die Ausgestaltung der Auftaktveranstaltung integriert ist.

IOC-UNESCO hat insgesamt sechs gesellschaftliche Bedarfe und acht wissenschaftliche Prioritäten für die Dekade vorgelegt. Ich bin für diese Auftaktveranstaltung für den Bereich „Saubere Ozeane“ eingesetzt worden.

Am 4. Juli 2019 wurde die Deutsche Allianz Meeresforschung (DAM) gegründet. Wie bewerten Sie diesen politische Annäherung an das Thema Meeresforschung und wo sehen Sie weiteren politischen Handelsbedarf in Bezug auf den Meeresschutz (in Deutschland, weltweit).

Die DAM ist ein rechtsfähiger Verein und hat ihren Sitz in Berlin. Nutzung und Schutz mariner Räume sind eines der wichtigen Themen der DAM. Ziel der Forschungsmission ist die Entwicklung von Konzepten für die „Gemeinwohl‐orientierte, Wohlstand‐sichernde und zugleich umweltschonende Nutzung von Meeres‐ und Küstenmeeresgebieten.“ Das 14. Aichi-Ziel der Agenda 2030 für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen bei: „Ozeane, Meere und Meeresressourcen sollen im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung erhalten und nachhaltig genutzt werden.“

Vor diesem Hintergrund erfasst die deutsche Meeresforschung derzeit Auswirkungen heutiger und möglicher künftiger Nutzungen auf Biodiversität und die Integrität von Meeresökosystemen entlang der deutschen und einiger weniger internationaler Küsten. Des Weiteren wird die Wirkung unterschiedlicher Schutzkonzepte und deren Umsetzung und Erfolgsrate analysiert. Die Wissenschaft bearbeitet diese Fragestellungen im Dialog mit Nutzern aus Wirtschaft, Verwaltung und der Bürgergesellschaft, um daraus abgeleitete Handlungsempfehlungen und konkrete institutionelle wie technologische Innovationen für eine nachhaltige Nutzung sowie den Schutz der Meeresumwelt geben zu können.

Die DAM geht in die erste Phase mit zwei großen Missionen:

1. “Schutz und nachhaltiger Nutzen der Meere“. Die Mission wurde verfasst durch U. Bathmann, K.-C.- Emeis, K. Eskildsen, A. Freiwald, M. Haeckel, H. Hillebrand, S. Horn, A.-K. Hornidge, U. Jacob, K. Jürgens, A. Merico, J.O. Schmidt, C. Schrum.

2. “Marine Kohlenstoffspeicher als Beitrag zur Dekarbonisierung“, verfasst durch A. Oschlies, G. Rehder und M. Rhein.

Das Forschungsinstitut und Naturmuseum Senckenberg ist zusammen mit Senckenberg am Meer, dem Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) und dem Thünen-Institut für Seefischerei (TI SF) in Bremerhaven, dem Helmholtz-Institut für Funktionelle Marine Biodiversität (HIFMB) und dem Institut für Chemie und Biologie des Meeres der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg (ICBM) in Oldenburg, dem Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG) an einem Pilotprojekt der DAM beteiligt. Das Projekt analysiert den Ausschluss von mobiler grundberührender Fischerei in marinen Schutzgebieten der deutschen ausschließlichen Wirtschaftszone (AWZ) der Nordsee. Es erarbeitet eine Zustandsbeschreibung der Sedimentstrukturen und beschreibt bentho-pelagischen Habitate und Biozönosen.

SBiKF_NWG_Warren_Korallenriff Sinai
Korallenriffe stellen als „Regenwälder der Meere“ das artenreichste Ökosystem im marinen Raum dar.

Im UN Nachhaltigkeitsziel 14 sowie in der Biodiversitätskonvention 11 wurde festgehalten, dass bis 2020 etwa 10 Prozent des weltweiten Ozeans effektiv geschützt werden sollte. Laut WWF-Report von September 2019 wurden diese Ziele zum Schutz der marinen Biodiversität verfehlt. Wie erklären Sie sich das Scheitern der Ziele und wo muss dringend nachgebessert werden?

Das kann ich ehrlich gesagt nicht genau erklären, da dies multifaktorielle Ursachen hat, die sich auch gegenseitig beeinflussen können. Klimabedingte und anthropogen induzierte Veränderungen lassen sich nicht immer sauber trennen. Das Scheitern der Ziele liegt aber sicherlich auch daran, dass Wissenschaft und Politik zum Teil unterschiedliche Sprachen sprechen, es teilweise nicht einfach ist wissenschaftliche Erklärungen für Veränderungen zu finden und/oder Handlungsoptionen für Politik und Gesellschaft zu vermitteln. Auch die Umsetzung wissenschaftlicher Empfehlungen in Schutzkonzepte ist manchmal träge, da sie oft der Abstimmung internationaler Konsortien oder Naturschutzorganisationen bedarf (z.B. CCAMLR, ATCM, CBD, IOC, UNESCO, etc.).

Was kann ich als Einzelperson zum Schutz der Meere, oder Verbesserung des momentanen Zustandes tun? Gibt es von Ihnen besonders favorisierte Projekte, die man unterstützen sollte?

Wir müssen unser Bewusstsein dafür schärfen, dass wir nur ein Teil der Biodiversität sind und auf die terrestrische und marine Biodiversität angewiesen sind. Wir müssen lernen uns des Meeres und seiner Lebewelt nicht einfach zu bedienen. Falls wir es tun, so muss es nachhaltig sein und wir müssen unsere Einflussnahme kompensieren. Wir sollten aufhören die Meere zu verschmutzen und lieber Müll am Strand sammeln statt unseren liegen zu lassen.

DZMB Forschungsflotte
Seit 1976 ist Senckenberg Eigner und Reeder eines eigenen Forschungskutters (F. K. „SENCKENBERG“). Mehr zu Senckenbergs Forschungsflocke hier.

In welchen Bereichen trägt Senckenberg zur weltweiten Meeresforschung bei und wie kann unsere Forschung der Erhaltung und Rettung der Weltmeere dienen?

Senckenberg ist seit einer Gründung eines der weltführenden Naturkundemuseen, das sich der Erforschung der Artenvielfalt sowie der Beschreibung unbekannter Arten der Weltmeere verschrieben hat. Seit seiner Gründung werden in den wissenschaftlichen Sammlungen die Typen von Arten sowie weiteres Material zur Dokumentation der Variabilität von Arten hinterlegt. In den Anfangsjahren lag der Fokus besonders auf der Nordsee, dem Roten Meer sowie der arabischen Region, später kamen andere Meeresregionen und jüngst auch Analysen verschiedener Tiefseeregionen hinzu.

Die Wissenschaftlichen Sammlungen sind nicht nur Archive der Arten; sie liefern auch biogeographische Daten, also Hinweise auf das Vorkommen bestimmter Organismen zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem bestimmten Ort, auf genetische und phylogenetische Beziehungen, auf Merkmale und mögliche Ökosystemfunktionen, auf biotische Wechselwirkungen sowie auf Umweltbedingungen. Beispielsweise können die wissenschaftlichen Sammlungen als hervorragende Grundlage für biogeografische Analysen und Analysen von Arealverschiebungen dienen. Sie haben das Potenzial, klimabedingte oder anthropogen bedingte Veränderungen der Artenverteilung vorherzusagen. In diesem Zusammenhang dienen die Individuen der Arten in den wissenschaftlichen Sammlungen als eindeutige Kennung, sie verbinden verschiedene Disziplinen. Des Weiteren liefern sie auch wichtige Datenpunkte für die Parametrisierung und Validierung von Modellen. Neben fossilen Dokumenten bieten wissenschaftliche Sammlungen die einzige verfügbare Grundlage für die Analyse der Artenvielfalt vergangener Epochen und erklären die zeitlichen Veränderungen im Kontext des Evolutionsprozesses. Sammlungen dokumentieren und bewahren unersetzbare Daten über die Natur für zukünftige Generationen auf. Ohne dieses wissenschaftliche Erbe könne eine Vielzahl unserer disziplinübergreifenden Forschungen bei Senckenberg (z. B. Systematik, Phylogenetische Analysen und Evolutionsforschung, Ökologie, Naturschutz) nicht durchgeführt werden.

Marine Evertebraten II Übersicht GlyceridaeGlyceatridactyla
Aus den Senckenbergischen Sammlungen: Glyceridae tridactyla.

Watchlist Organisationen und Institutionen 

National

International

Projekte, die unseren Forscher*innen am Herzen liegen

  • MARSAMM-Projekt Historische Sammlungen mariner Organismen – ein Fenster in die Anfänge von Global Change in Nord- und Ostsee
  • DAM-Pilotprojekt: Ausschluss von mobiler grundberührender Fischerei in marinen Schutzgebieten der Deutschen AWZ der Nordsee – Zustandsbeschreibung der Sedimentstrukturen, benthopelagischen Habitate und Biozönosen (MGF-Nordsee).
  • DFG-Antrag: The role of hadal zones in the long-term fate of marine microplastics: Identification of microplastics in the deep sea of the Kuril-Kamchatka Trench, Northwest Pacific (Deep-MiPoll).
  • BMBF: Biogeography of the northwest Pacific fauna. A benchmark study for estimations of alien invasions into the Arctic Ocean in times of rapid climate chance.
  • SponGES, Spongedeep: internationale Forschungsprojekte zu Umwelt- und Schutzaspekten zu Tiefsee und Schwamm-Tiefseeriffen