Die Tiefsee - Unbekannte Welten

Seekatzen und Borstenwürmer in der Tiefsee entdeckt - Bizarre Knorpelfische mit Sexual-Organen an der Stirn

23.09.2009, San Francisco/Göteborg - Quelle: pressetext.austria - Zwei Forschergruppen haben wieder neue bisher unbekannte Tierarten in der Tiefsee entdeckt. Einem Team von Wissenschaftlern der Universität von Göteborg ist es gelungen eine bisher unbekannte Borstenwurmart zu entdecken, die sich ausschließlich von Walkadavern am Meeresboden ernährt. Ein US-Forscherteam hat in der Tiefsee vor Kalifornien eine bisher unbekannte Seekatzen-Art entdeckt. Seekatzen sind Knorpelfische und gehören zu den ältesten Fischarten der Erde.

 

Wenn ein Wal stirbt und der Kadaver anschließend zum Meeresboden sinkt, liefert er ind der Tiefsee seltene und große Mengen an Nahrung für verschiedene Lebewesen - angefangen von Haien bis hin zu Krebsen und Würmern am Boden. Einige dieser Tiere haben sich auf die Ernährung durch tote Meeressäuger spezialisiert, hat das Forscherteam um Helena Wiklund vom Department of Zoology festgestellt. Ein einzelner toter Wal liefert so viele Nährstoffe, wie sie sonst durch organisches Material in 2.000 Jahren anfallen. Mit Hilfe von Kameras haben die Schwedischen Forscher nun neun verschiedene Borstenwürmer entdeckt, die sich von Bakterien ernähren, die sich sehr rasch am Skelett toter Walen bilden. Vier der neuen Würmer konnten die Forscher in Tiefen von rund 120 Metern vor der Küste von Strömstad in Westschweden entdecken, die anderen fünf in der Tiefsee vor der Küste von Kalifornien. DNA-Proben haben ergeben, dass die Borstenwürmer auch wenn sie von außen sehr ähnlich aussehen, sich genetisch zum Teil stark voneinander unterscheiden.

Forscher der California Academy of Sciences haben vor der Westküste Kaliforniens sie zwei neue Knorpelfischarten entdeckt, die man als "lebende Fossilien" bezeichnen kann. Sie haben sich von ihren nächsten Verwandten, den Haien, vor fast 400 Mio. Jahren separat entwickelt. Die Fische - darunter Hydrolagus melanophasma - gehören zur Ordnung der Chimaeren (Seekatzen) und werden auch als Rattenfische, Hasenfische oder Geisterhaie bezeichnet. Eine Besonderheit der männlichen Fische ist, dass sie einfahrbare Sexual-Gliedmaßen an der Stirn und vor den Beckenflossen tragen. Einige der Seekatzen tragen einen giftigen Stachel vor der Rückenflosse. Ursprünglich war diese Fischgattung mit verschiedenen Spezies sehr häufig vertreten. Wie Dinosaurier haben sie sich seit ihrer Entwicklung kaum verändert. Der Lebensraum der meisten Arten ist allerdings auf die Tiefsee beschränkt, weshalb man bisher kaum Näheres über sie weiß.

 

Wenn die Schwarzen Raucher singen - Turbulenz und Hohlräume unterhalb hydrothermaler Quellen erzeugen Schallwellen

09.02.2007 - Quelle: wissenschaft.de - Amerikanische Forscher haben erstmals die Geräusche hydrothermaler Quellen in den Tiefen der Ozeane direkt aufgezeichnet. Dabei stellte sich heraus, dass die beiden untersuchten Schwarzen Raucher nicht nur ein durch Turbulenzen ausgelöstes Grollen abgeben, sondern dass gewisse Schallfrequenzen sogar wie bei einem Klangkörper in der Musik verstärkt werden. Ursache der Resonanzen könnten Hohlräume unterhalb der Quelle sein.

 

Jeffrey Parsons und seine Kollegen untersuchten in ihrer Studie zwei Schwarze Raucher etwa 300 Meilen westlich der Pazifikküste, in einem auf den Namen Juan de Fuca getauften Ozeangraben. Für ihr Experiment entwickelten die Forscher ein spezielles Aufnahmegerät, das sowohl den hohen Drücken am Ozeangrund als auch der hohen Temperatur des überhitzten Wassers standhalten konnte. Über mehrere Tage hinweg zeichneten die Forscher insgesamt etwa 180 Stunden lang die Geräusche der beiden hydrothermalen Quellen auf.

Dabei stellte sich heraus, dass im Gegensatz zur der bisherigen Lehrmeinung Schwarze Raucher alles andere als stumm sind. Vielmehr gaben die beiden untersuchten Quellen ein niederfrequentes Grollen mit Frequenzen unterhalb von 100 Hertz ab. Die Forscher glauben, dass die Ursache der Geräusche in Turbulenzen innerhalb der Fontänen aus überhitztem Wasser liegen könnte.

Überraschenderweise waren die Amplituden einiger Frequenzen um einen beträchtlichen Faktor höher als der mittlere Geräuschpegel. Diese könnten durch resonante Verstärkungen in kleinen Hohlräumen im Erdgestein unterhalb der Quelle verursacht werden, so die Forscher. Sie spekulieren, dass Meerestiere dank der Schallwellen die gefährlichen Fontänen unbeschadet umschwimmen können.

Die Forscher haben auch Proben der Schallaufzeichnungen veröffentlicht. Da diese jedoch extrem niedrige Frequenzen haben, können sie nur beim Abspielen über gute Basslautsprecher gehört werden.

 

Der See am Meeresgrund - Japanisch-deutsches Forscherteam entdeckt flüssiges Kohlendioxid in der Tiefsee

12.09.2006 - Quelle: wissenschaft.de - Ein fast surrealer Anblick bot sich Wissenschaftlern um Fumio Inagaki vom Japanischen Institut für Meeresforschung (JAMSTEC) im Tauchboot "Shinkai 6.500" vor der Küste Südkoreas im Okinawa-Trog: Die Forscher entdeckten in 1.400 Metern Tiefe einen See aus flüssigem Kohlendioxid auf dem Meeresboden.

 

Eigentlich hat flüssiges Kohlendioxid bei dem Druck, der in 1.400 Metern Wassertiefe herrscht, eine geringere Dichte als Wasser - ein solcher See dürfte daher eigentlich gar nicht existieren. Allerdings deckte eine zehn Meter dicke Schicht aus Kohlendioxid-Hydrat, einer Art Eis aus Kohlendioxid und Wasser, den See ab, so dass das flüssige Kohlendioxid nicht entweichen konnte.

Wie die Forscher berichten, ist der Kohlendioxid-See keine besonders lebensfreundliche Umgebung: Die Zahl der Mikroben sank an der Grenze zwischen der Hydratschicht und dem flüssigen Kohlendioxid von etwa einer Milliarde Zellen pro Milliliter auf zehn Millionen Zellen pro Milliliter ab.

 

Da flüssiges Kohlendioxid wie ein Lösungsmittel wirkt, fühlen sich viele Mikroben darin offenbar nicht besonders wohl. Einige Einzeller überlebten dennoch in der Brühe: Die Forscher entdeckten sulfidoxidierende Mikroorganismen und solche, die sich von Methan ernähren. Womöglich existieren auch noch völlig unbekannte Mikroben, die in den bisherigen Tests nur noch nicht entdeckt wurden. Das Methan und das Kohlendioxid entstehen tiefer im Meeresboden in einem nahegelegenen Hydrothermalfeld. Die Gase bahnen sich ihren Weg von dort bis kurz unter den Meeresboden, wo sie vermutlich im Kontakt mit dem kalten Meerwasser zu Gashydrat werden.

Der Kohlendioxid-See ist auch deswegen interessant, weil es Überlegungen gibt, Überschüsse des Treibhausgases im Meer zu versenken. Allerdings macht gelöstes Kohlendioxid das Meerwasser saurer, was auf Dauer die Kalkschalen vieler Meeresbewohner auflösen könnte. Nun können die Forscher die Auswirkungen von flüssigem Kohlendioxid auf das Tiefseeökosystem genau studieren. Antje Boetius vom Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie ist von dem Fund jedenfalls begeistert: "Als Wissenschaftler denkt man immer, man hätte schon alles gesehen, und dann findet man durch Zufall dieses Wunder in der Tiefsee."

 

Heißer Weltrekord am Meeresgrund: "Meteor"-Expedition entdeckt superheißen Schwarzen Raucher

24.05.2006 - Quelle/Text: wissenschaft.de - In der Mitte des Atlantiks hat ein Wissenschaftlerteam auf dem deutschen Forschungsschiff Meteor eine rekordverdächtige Tiefseequelle entdeckt: Aus den Schloten eines neuentdeckten Schwarzen Rauchers etwas südlich des Äquators strömt 407 Grad Celsius heißes Wasser, gab die International University Bremen bekannt.

 

Der bisherige Rekordhalter unter den Schwarzen Rauchern lag im Pazifik und stößt 402 Grad heißes Wasser aus. Am Mittelatlantischen Rücken, wo die neue Höllenquelle entdeckt wurde, lag der Hitzerekord bislang bei 350 Grad Celsius.

"Die Erhöhung des Temperaturweltrekords um nur fünf Grad mag auf den ersten Blick unerheblich scheinen, sie hat jedoch erhebliche Konsequenzen", sagt die Fahrtleiterin Andrea Koschinsky aus Bremen. 407 Grad Celsius sei eine "magische" Temperatur für Meerwasser. Bei dem Druck, der in 3.000 Metern Wassertiefe herrscht, gehe das Meerwasser bei dieser Temperatur in einen so genannten überkritischen Zustand über: Es liegt nicht mehr als Flüssigkeit vor, sondern befindet sich in einem Zwischenzustand zwischen flüssig und gasförmig.

Überkritisches Wasser kann leichter Metalle aus den umliegenden Gesteinen lösen als gewöhnliches Wasser. Aus dem Schwarzen Raucher treten deshalb superheiße Lösungen mit einer ungewöhnlichen chemischen Zusammensetzung aus, erläutert die Forscherin.

Nach Meinung des Kieler Geologen Colin Devey weist die ungewöhnlich hohe Temperatur darauf hin, dass die vulkanische Aktivität in dem untersuchten Gebiet noch relativ jung ist. Darauf deutet auch frische Lava am Meeresboden hin. Trotz der hohen Temperaturen ist die ultraheiße Quelle eine Oase des Lebens, fanden die Forscher mithilfe zweier Unterwasserroboter heraus. Das Thermalwasser liefert Nährstoffe wie Methan, Wasserstoff und Schwefelwasserstoff, die ein exotisches Leben fernab der Sonne in den Tiefen des dunklen Ozeans ermöglichen

 

Erstmals Gesang von Tiefseefischen aufgenommen

Eigentlich mehr zufällig haben Biologen im April 2004 erstmals den Gesang von Tiefseefischen aufgenommen.

 

Susan Jarvis vom Naval Undersea Warfare Center in Newport wollte die Lautreaktion von Walen auf künstliche Geräusche aufnehmen, als sie unter den vermeintlichen Walklängen auf ihr bis dahin völlig unbekannte Töne aus 600 Metern Tiefe stieß.

Der Experte David Mann von der University of South Florida assoziierte den "Gesang" sofort mit dem von Fischen. Um welche Fischart es sich genau handelt, konnte Mann noch nicht herausfinden, er nimmt jedoch an, dass der Fisch ca. 20cm groß ist. Größere Fische singen im Bariton, kleinere, wie auch der besagte Fisch, im Alt. Erzeugt wird der Gesang vermutlich, indem spezielle Muskeln am Rand der Schwimmblase aneinander gerieben werden. David Mann kann in diesem Fall definitiv einen Wal als "Sänger" ausschließen, da eine eineinhalbstündige Aufnahme in 550 Metern Tiefe und danach eine in 700 Metern Tiefe gemacht wurde.

Ein Wal hätte während dieser Zeit zum Atmen an die Oberfläche kommen müssen, außerdem verwenden Wale höhere Frequenzen zur Echolotung und niedrigere zur Kommunikation. Mann geht davon aus, dass es sich bei den Geräuschen, die über Distanzen von bis zu vier Kilometern hörbar sind, um einen Paarungsaufruf handelt, auch weil in dieser Tiefe komplette Dunkelheit herrscht. Wahrscheinlich handelt es sich um eine sehr seltene Art, da bislang keine ähnlichen Geräusche aus anderen Regionen der Welt bekannt sind. Mit Hilfe von U-Booten soll nun versucht werden, den Fisch zu identifizieren.

 

Census of Marine Life

In der Tiefsee wimmelt es von unbekannten Tier- und Pflanzenarten. Das zeigt der Zwischenbericht der ersten "Volkszählung im Meer". In sämtlichen studierten Meeresregionen, selbst in den vermeintlich wohlbekannten, fänden sich mit unveränderter Rate neue Spezies, so der "Census of Marine Life", ein im Jahr 2000 begonnenes und mit gut einer Milliarde US-Dollar ausgestattetes Forschungsprojekt.

 

Derzeit seien 15.482 Arten bekannt, bis zum Ende des Projekts im Jahr 2010 könne die Zahl jedoch durchaus auf 20.000 steigen. Die Zahl der Zooplankton-Arten könne sich sogar auf 14.000 verdoppeln, schätzen die Forscher. Und kaum abzuschätzen sei die Zahl der im Meer lebenden Mikroben, die immerhin über 90 Prozent der marinen Biomasse ausmachten. "Wir haben kaum an der Oberfläche gekratzt", kommentiert Frederick Grassle von der Rutgers University in New Brunswick. "Die Menschheit hat weniger als fünf Prozent der Weltmeere erkundet, und selbst dort, wo wir nach Leben gesucht haben, war es vielleicht zu klein, um entdeckt zu werden.

Neben der Arbeit "im Feld" haben die mehrere Hundert beteiligten Wissenschaftler aus 70 Nationen auch damit zu tun, die Resultate früherer Forschergenerationen zu erfassen. Derzeit seien 5,2 Millionen Datensätze zu 38.000 Arten vorhanden, verglichen mit 1,1 Millionen Datensätzen zu 25.000 Spezies im letzten Jahr.

Schon jetzt zeigt eine statistische Auswertung der Daten, wie es um die Kenntnis der Meere als größtem Lebensraum der Erde steht. Gut 95 Prozent aller Beobachtungen fanden demnach an oder nahe der Meeresoberfläche statt, weniger als 0,1 Prozent in der unteren Hälfte der Wassersäule. Und werden die geographischen Positionen auf einer Weltkarte markiert, bleiben riesige Meeresflächen - vor allem solche weitab der Küsten - ausgespart.

Mehr Informationen:
Census of Marine Life
Ocean Biogeographic Information System
UN Atlas of the Oceans

 

Wie Muscheln die Tiefsee eroberten

August 2002 - Schwefel speiende heiße Quellen am Ozeanboden scheinen ein denkbar ungeeigneter Lebensraum für normalerweise nahe der Wasseroberfläche lebende Geschöpfe wie Muscheln zu sein. Und doch haben mehr als 14 Arten dieser Schalentiere im Atlantik und Pazifik den mehrere tausend Meter tiefen Abstieg in die unwirtliche Welt der auch Schwarze Raucher genannten Schwefelquellen geschafft.

 

Seit Mitte der 90er Jahre rätselten Meeresforscher darüber, wie sie in derartige Tiefen vordringen konnten. Jetzt ist es Wissenschaftlern der Universität Hawaii gelungen, ihren evolutionären Weg nachzuzeichnen. Mit Hilfe vergleichender DNA-Analysen von in verschiedenen Meerestiefen gefundenen Muschelarten konnten sie zeigen, dass sie sich von versunkenen Baumstämmen über Walskelette und andere weiter herab gesunkene organische Materie vorarbeiteten und schließlich sogar an die fremdartigen Lebensbedingungen der Schwarzen Raucher anpassten.

Craig Smith, einer der Forscher, hatte bereits vor mehr als 15 Jahren entdeckt, dass Muscheln auf verrottenden Walskeletten gedeihen. Derartige Miniaturlebensräume finden sich durchaus häufig, so liegt auf der Wanderroute der Grauwale entlang der Westküste Nordamerikas etwa alle 9 km ein nährstoffreiches Walskelett am Meeresboden.

Auf den Skeletten lebende Pionierkolonien, so Smith, können Jahrzehnte überdauern. Von dort ausschwärmende frei schwimmende Muschel-Larven nutzen dann tiefer liegende verrottende organische Reste als biologische Sprungschanzen für die Besiedlung der Tiefsee.
Ulrich Karlowski