Metallhaltige Ablagerungen am Meeresgrund findet man in Tiefseebergen, in vulkanaktiven Böden und in sogenannten Manganknollen, die vor allem am Pazifik-Boden zahlreich sind. Diese schwarzen, blumenkohlartigen Knollen enthalten nebst Mangan auch Eisen, Nickel, Kobalt, Kupfer und andere begehrte Metalle.
Zugleich seien die Manganknollen biologische Hotspots, sagt Meeresbiologin Antje Boetius vom Bremener Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie. «Sie sind im Schlamm des Tiefseebodens während Jahrmillionen gewachsen. Ganz viele Würmer, Krebse und andere Kreaturen bauen daran ihre Häuser oder verkleben das dortige Material.»
Auch Mikroorganismen wie Bakterien und Archaeen gedeihen in den knolligen metallhaltigen Ablagerungen. Einzeller also, die sich einfach vermehren können – grundsätzlich. Doch so einfach ist das nicht, hat ein Forschungsteam um Antje Boetius im Magazin Science Advances gezeigt.
Ein Drittel weniger Bodenbakterien
Das Team hat ein manganknollenhaltiges Stück Pazifikboden, das 1989 zwecks Simulation von Tiefseebergbau gepflügt worden war, erneut untersucht – speziell eben auf Kleinstlebewesen hin, die in Bodenproben mit Robotern aus vier Kilometern Tiefe hochgeholt wurden.
Das Fazit von Studienerstautor Tobias Vonname: «Die Mikroorganismen haben sich seit dem Störungsexperiment definitiv nicht mehr erholt». Zwar seien die Bakterien und anderen Einzeller nach 26 Jahren wieder ähnlich artenreich gewesen wie zuvor, so der Doktorand der norwegischen Uni Tromsö.
Doch sie waren weniger aktiv, etwa beim Abbauen von organischem Material, ihr Wachstum war eingeschränkt und anzahlmässig blieb der Bestand um ein ganzes Drittel reduziert. Es bräuchte 50 bis 100 Jahre, bis die Mikrobenwelt am Tiefseeboden wieder intakt wäre, haben die Forschenden berechnet.
So klein Bakterien und Co. sind, sie sind die Basis fürs Ökosystem der Tiefsee, so Tobias Vonname: «Sie bauen das organische Material im metallhaltigen Sedimentboden ab, wachsen dadurch, werden von grösseren Tieren gefressen und die wiederum von noch grösseren wie Fischen, Seegurken, Tintenfischen.» Die Bodenmikroben stehen also am Anfang der Nahrungskette in der Tiefsee.
Das «Anfangsfutter» in der Nahrungskette
Doch was bedeutet es, wenn dieses «Anfangsfutter» fehlt oder stark stark reduziert wird? «Wir wissen leider viel zu wenig über die Tiefsee, um das abzuschätzen», sagt Max-Planck-Forscherin Antje Boetius, die zugleich das Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung leitet und an der Uni Bremen tätig ist.
Sie geht davon aus, dass die uralten Tiefsee-Artengefüge, vom kleinsten bis grössten Lebewesen, am besten funktionieren, wenn man sie so belässt, wie sie sind. «Wir müssen es uns genau überlegen, ob wir es auch in der Tiefsee riskieren wollen, in diese Gefüge einzugreifen.»
Metallrecycling statt Tiefseebergbau
Auf die wachsende Nachfrage nach manchen High-Tech-Metallen könnte man auch mit effizienterem Metallrecykling reagieren oder vermehrt in Kreislaufwirtschaft investieren, so die gut vernetze Expertin.
Noch hat kein Unternehmen mit Tiefseebergbau begonnen. Die horrenden Kosten haben das bisher verhindert. Doch haben sich bis heute rund 30 Staaten bei der Internationalen Meeresbodenbehörde der UNO schon mal Lizenzen gesichert, um den Meeresboden nach Metallerzen zu erkunden.
