Verborgene Lebensräume im tiefen Ozean
Neue Untersuchung belegt die Bedeutung von Manganknollen als Lebensräume für mikroskopische Meeresorganismen
Im tiefen Pazifik existieren Manganknollen – kleine, metallreiche Gebilde, die nicht nur als Rohstoffquelle von Interesse sind. Eine aktuelle Studie, veröffentlicht in Scientific Reports, belegt, dass diese Knollen spezialisierte Lebensräume für winzige Organismen darstellen. Ein internationales Forscherteam unter Leitung von Dr. Tanja Stratmann (MARUM, Universität Bremen), Dr. Coral Diaz-Recio Lorenzo und Dr. Sabine Gollner (NIOZ, Niederlande) konnte nachweisen, dass die Poren und Spalten innerhalb der Manganknollen eine eigenständige Lebensgemeinschaft beherbergen, die sich deutlich von der Fauna des umliegenden Meeresbodens unterscheidet. Aufgrund des extrem langsamen Wachstums der Knollen über Millionen von Jahren würde ein industrieller Abbau diese Lebensräume unwiederbringlich zerstören, was die Studie für den Schutz der Tiefsee relevant macht.
Manganknollen als mikroskopische Lebensräume
Manganknollen sind faustgroße Aggregate aus Eisen- und Manganoxiden, die sich über Millionen Jahre nur wenige Millimeter vergrößern. Sie kommen in Tiefen zwischen 4.000 und 6.000 Metern vor und bilden auf dem ansonsten weichen Meeresboden seltene harte Oberflächen. Die Untersuchung konzentrierte sich auf die Organismen, die in den kleinen Spalten und Hohlräumen dieser Knollen leben.
Dr. Tanja Stratmann erläutert: „Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Risse in den Knollen ausreichend Raum für Tiere mit einer Größe von unter einem Millimeter bieten.“
Zur Probenentnahme wurden unter anderem Kastengreifer und Tauchroboter in der Clarion-Clipperton-Zone im zentralen Pazifik eingesetzt. Die Knollen wurden im Labor vorsichtig geöffnet, um die darin lebenden Organismen zu extrahieren.
Besondere Lebensgemeinschaften und quantitative Ergebnisse
Die Studie hebt hervor, dass Manganknollen durch ihre innere Struktur einen dreidimensionalen Lebensraum schaffen. Aus der Analyse von 244 Knollen konnten insgesamt 4.139 Individuen identifiziert werden. Im Durchschnitt beherbergte jede Knolle 17 Tiere, wobei einzelne Knollen bis zu 245 Individuen aufwiesen.
Obwohl die Anzahl der Tiere in den Knollen geringer ist als im umgebenden Sediment – bei Fadenwürmern etwa 10 % und bei Ruderfußkrebsen rund 25 % der Sedimentdichte – ist die Zusammensetzung der Arten einzigartig. Genetische Untersuchungen zeigten, dass die Lebensgemeinschaften in den Knollen über Entfernungen von bis zu 1.000 Kilometern ähnlich sind, sich jedoch deutlich von den Organismen im umgebenden Meeresboden unterscheiden.
Dr. Coral Diaz-Recio Lorenzo beschreibt die Funktion der Knollen: „Die Spalten in den polymetallischen Knollen bieten geschützte Nischen für Organismen, die im weichen Meeresbodenschlamm nicht vorkommen.“
Auswirkungen des Tiefseebergbaus
Die Ergebnisse sind besonders relevant vor dem Hintergrund des geplanten industriellen Abbaus von Manganknollen, die wertvolle Metalle wie Nickel, Kobalt und Kupfer enthalten. Da die Knollen nur über geologische Zeiträume wachsen, würde ihr Abbau den Verlust dieser spezialisierten Lebensräume bedeuten.
Ein Beispiel für eine stark an die Knollen angepasste Art ist der Einzeller Thurammina sp. 1, der in den Knollen häufig vorkommt. Ein Abbau würde für diese Organismen einen irreversiblen Lebensraumverlust bedeuten, da keine kurzfristige Regeneration der Knollen möglich ist.
Prof. Sabine Gollner betont: „Der kommerzielle Abbau könnte zu einem dauerhaften Verlust bislang unbekannter und einzigartiger Biodiversität führen. Dies muss bei der Umweltplanung des Tiefseebergbaus berücksichtigt werden.“
Bedeutung für den Schutz der Tiefsee
Die Studie unterstreicht, dass Schutzmaßnahmen in der Tiefsee nicht nur größere Organismen, sondern auch mikroskopisch kleine Lebensformen berücksichtigen müssen. Zukünftige Forschungen sollen klären, ob der Verlust dieser lokalen Gemeinschaften ein globales Aussterben bestimmter Arten zur Folge hätte oder ob diese in anderen Regionen überleben können. Diese Erkenntnisse sind entscheidend für die Gestaltung von Schutzgebieten und die Bewertung ökologischer Folgen von Bergbauaktivitäten.
Derzeit befindet sich Dr. Tanja Stratmann auf einer internationalen Expedition in der Clarion-Clipperton-Zone, um die Lebensräume der Manganknollen weiter zu erforschen. Die Studien werden im Rahmen der JPIOcean-Projekte MiningImpact 2 und 3 unabhängig finanziert.
Beteiligte Institutionen (alphabetisch)
- Avans Fachhochschule, Breda (Biomedizinische Laborforschung), Niederlande
- Biologische Forschungsstation Roscoff (Sorbonne University), Frankreich
- Fachbereich Biologie, Universität Gent, Belgien
- Fakultät für Geowissenschaften, Universität Utrecht, Niederlande
- IFREMER, Centre Bretagne, Frankreich
- MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen, Deutschland
- Meeresökologie und -management (MARECO), Königlich-Belgisches Institut für Naturwissenschaften, Belgien
- NIOZ – Königlich-Niederländisches Institut für Meeresforschung, Niederlande
- Universität Paderborn, Deutschland
Über MARUM
Das MARUM erforscht die Rolle des Ozeans und des Meeresbodens im Erdsystem. Die Wechselwirkungen geologischer, physikalischer, biologischer und chemischer Prozesse beeinflussen Klima und globalen Kohlenstoffkreislauf und schaffen einzigartige biologische Systeme. MARUM betreibt grundlagenorientierte Forschung mit gesellschaftlicher Verantwortung und veröffentlicht wissenschaftliche Daten frei zugänglich. Zudem informiert es die Öffentlichkeit und stellt Wissen für den Schutz der Meeresumwelt bereit. Kooperationen mit Industriepartnern erfolgen unter Wahrung des Umweltschutzes.
Wissenschaftliche Ansprechpartner
- Dr. Tanja Stratmann
Leiterin der ERC-Gruppe Benthische Ökologische Biogeochemie, MARUM – Universität Bremen
https://www.marum.de/Tanja-Stratmann.html
E-Mail: tstratmann@marum.de - Dr. Coral Diaz-Recio Lorenzo
Ehemals NIOZ, jetzt Biologische Forschungsstation Roscoff
https://www.sb-roscoff.fr/en/coral-diaz-recio-lorenzo
E-Mail: coral.diaz-recio-lorenzo@sb-roscoff.fr - Dr. Sabine Gollner
NIOZ – Königlich Niederländisches Institut für Meereswissenschaften
https://www.nioz.nl/en/about-nioz/staff/sabine-gollner
E-Mail: sabine.gollner@nioz.nl
Originalpublikation
Coral Diaz-Recio Lorenzo, Tanja Stratmann, Mark Eduard de Wilt et al.: Polymetallic nodules provide a distinct habitat for abyssal meiofauna. Scientific Reports, 2026. DOI: 10.1038/s41598-026-76737-w.
