Herausforderungen bei der Tiefseeerkundung

Aufgrund des extrem hohen Drucks und der dunklen, eisigen Umgebung gilt das Tauchen in die Tiefsee als noch schwieriger als die Raumfahrt.

Das Tauchboot Titan war letztes Jahr in einer CBS-Dokumentation zu sehen. Foto: CBS

Das Tauchboot Titan, das fünf Personen auf einer Tour zum Wrack der Titanic beförderte und am 18. Juni im Atlantischen Ozean den Kontakt verlor, ist Teil eines wachsenden Trends der bezahlten Tiefseeerkundung , berichtete CNN am 21. Juni.

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

Forscher behaupten oft, dass Raumfahrt einfacher sei als Tauchgänge zum Meeresgrund. Zwölf Astronauten verbrachten insgesamt 300 Stunden auf dem Mond, aber nur drei tauchten zum Challengertief hinab, dem tiefsten Punkt des Ozeans, und erforschten ihn etwa drei Stunden lang, so die Woods Hole Oceanographic Institution. „Tatsächlich verfügen wir über bessere Karten des Mondes und des Mars als von unserem blauen Planeten“, sagte Dr. Gene Feldman, Ozeanograph bei der NASA.

Die Erforschung der Tiefsee durch den Menschen ist so stark eingeschränkt, weil das Tauchen in den Ozean bedeutet, sich in eine Umgebung mit immensem Druck und hohem Risiko zu begeben. Die Umgebung ist dunkel, nahezu unsichtbar, und die Temperatur ist extrem niedrig.

Geschichte der Tiefseeforschung

Das erste U-Boot wurde 1620 von dem niederländischen Ingenieur Cornelis Drebbel gebaut, konnte aber nur flache Gewässer erreichen. Knapp 300 Jahre später lieferte die Sonartechnologie Wissenschaftlern ein klareres Bild des Meeresbodens.

Ein bedeutender Durchbruch gelang 1960 mit dem historischen Tauchgang der Trieste zum Challengertief in einer Tiefe von rund 11.000 Metern unter dem Pazifischen Ozean. Seitdem haben nur wenige Missionen solche Tiefen erreicht, und diese Fahrten sind extrem gefährlich, sagte Feldman.

Laut NOAA steigt der Druck pro 10 Meter unter der Meeresoberfläche um 1 Atm. Ein Atm ist eine Druckeinheit und entspricht 14,7 Pfund (6,4 kg) pro Quadratzoll (6,5 cm²). Das bedeutet, dass das Tauchschiff Challenger Deep einem Druck standhalten konnte, der dem von 50 Boeing 747-Flugzeugen entspricht.

Unter diesem Druck konnte selbst der geringste Konstruktionsfehler zu einer Katastrophe führen. Bei einem Tauchgang an Bord der Trieste im Jahr 1960 entdeckten die Passagiere Jacques Piccard und Don Walsh zu ihrem Erstaunen lebende Organismen.

Der Forscher und Physiker Auguste Piccard trägt eine Rettungsweste, als er am 3. Oktober 1953 nach einem Rekordtauchgang auf 3.150 Meter Tiefe vor der Westküste Italiens aus der „Trieste“ auftaucht. Foto: Keystone/Hulton Archive

Die größte Herausforderung bei der Kartierung des Meeresbodens ist...

Die Menschheit hat bisher nur einen winzigen Bruchteil des Meeresbodens, ja sogar nur die mittleren Meeresschichten, gesehen. Laut Feldman ist auch nur ein sehr kleiner Teil des Meeresbodens kartiert. Ein Hauptgrund dafür sind die Kosten. Schiffe mit Sonartechnik sind extrem teuer. Allein der Treibstoff kann laut Feldman bis zu 40.000 US-Dollar pro Tag kosten.

Unser Wissen über die Tiefsee weist noch immer erhebliche Lücken auf. Von den 2,2 Millionen Arten, die schätzungsweise in den Ozeanen der Erde vorkommen, sind laut dem Projekt „Ocean Census“ erst 240.000 wissenschaftlich beschrieben. Feldman merkte jedoch an, dass es unmöglich sei, die genaue Anzahl der existierenden Meeresorganismen zu bestimmen.

Technologische Fortschritte ermöglichen es dem Menschen, zur Erforschung der Tiefsee nicht mehr direkt in diese abzutauchen. Tiefseeroboter, hochauflösende Unterwasseraufnahmen, maschinelles Lernen und die DNA-Sequenzierung im Meerwasser werden dazu beitragen, die Entdeckung neuer Lebensformen deutlich zu beschleunigen und auszuweiten.

„Wir verfügen über Karten der Mondoberfläche, die sogar noch genauer sind als die des Meeresbodens, da Meerwasser Radar und andere Kartierungsmethoden an Land beeinträchtigt. Allerdings haben uns 150 Jahre moderner Ozeanographie geholfen, viele Aspekte des Ozeans besser zu verstehen, beispielsweise das Leben darin, seine chemische Zusammensetzung und seine Rolle im Erdsystem“, sagte der Meeresökologe Alex Rogers, Professor an der Universität Oxford in England.

Der Meeresboden ist während einer Expedition der US-amerikanischen Nationalen Ozean- und Atmosphärenbehörde (NOAA) und ihrer Partner im Jahr 2019 mit Manganknollen bedeckt. Foto: NOAA

Was bieten Tiefseeerkundungen?

„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 Grundlagenforschung von immenser Bedeutung für die Menschheit“, fügte Rogers hinzu.

Das Meer ist reich an verschiedenen Verbindungen, und die Erforschung dieser Region hat zu zahlreichen Durchbrüchen in der biomedizinischen Wissenschaft geführt. Das erste aus dem Meer gewonnene Medikament, Cytarabin, wurde 1969 zur Behandlung von Leukämie zugelassen. Experten extrahierten diesen Wirkstoff aus Schwämmen. Die Erforschung der bioaktiven Verbindungen im Gift der Kegelschnecke trug zur Entwicklung des hochwirksamen Schmerzmittels Ziconotid bei.

Laut Forschern könnten der Ozean und seine Bewohner Antworten auf wichtige medizinische Herausforderungen wie Antibiotikaresistenzen liefern. Darüber hinaus könnte die Erforschung des Ozeans auch Aufschluss darüber geben, wie sich das Leben entwickelt hat.

Thu Thao (laut CNN )

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