Gärtner der Meere

Im Südpolarmeer blühte einst das Leben. Seefahrer beschrieben vor rund hundert Jahren in Logbüchern, wie gigantische Krillschwärme das Meer verfärbten, "so weit das Auge reicht". Das Wasser war stellenweise "dick wie Erbsensuppe". Dutzende Wale durchsiebten die Suppe.

Die polare Blüte ist zerstört. Rund zwei Millionen Wale endeten als Tran und Hundefutter. Dem Massaker fielen die wichtigsten Krillfresser zum Opfer: an die 300000 Blauwale. Von den größten Tieren aller Zeiten überlebten nur wenige Hundert. Trotz jahrzehntelangen Schutzes hat sich ihr Bestand kaum erholt. Auch der Krill schwächelt. Das ist seltsam. Denn wenn Räuber verschwinden, nimmt der Bestand ihrer Beutetiere normalerweise massiv zu. Offenbar nicht beim Krill. Früher fraßen die Wale jährlich rund 180 Millionen Tonnen Krill – das ist mehr Biomasse, als alle Fangflotten und Aquakulturen pro Jahr an Meerestieren auf den Weltmarkt bringen. Meeresbiologen sprechen vom antarktischen Paradox.

"Die Krillbestände sind zwar extrem schwer zu schätzen", sagt Victor Smetacek vom Alfred Wegener Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven, "aber nach den besten vorliegenden Daten haben sie in den vergangenen drei Jahrzehnten um rund 80 Prozent abgenommen." Manche Forscher begründen dies mit dem Klimawandel. Doch im Südpolarmeer haben sich die Temperaturen wenig verändert. Smetacek sieht die Hauptursache in der Biologie: "Die vielen Wale hielten als Umweltgärtner ein sehr produktives Ökosystem aufrecht. Mit ihrer Dezimierung verfiel es." Ihren Meeresgarten bestellten die Riesensäuger und Kleinkrebse durch intensives Recycling lebenswichtiger Nährstoffe in der oberen Wasserschicht. Dazu gehört besonders Eisen, ein wachstumsbestimmendes, weil sehr rares Element in weiten Teilen der Ozeane. Bleibt der essenzielle Dünger im Kreislauf erhalten, gedeihen üppige Algenfelder – und von den Algen viele Minitiere. Diesen Plankton weiden die Krillkrebse radikal ab. Die Krebse wiederum werden von den Walen gefressen.

Wir fangen die großen Fische weg und ignorieren die ökologischen Folgen

Sie laden ihren flüssigen Kot an der Oberfläche ab, düngen so neue Algenfelder – perfektes Recycling. Eine plausible Hypothese – doch warum sollte sich die Menschheit für düngende Wale interessieren? Smetacek nennt drei Gründe: "Erstens wäre es wichtig zu wissen, wie die natürliche Produktivität im Südpolarmeer so extreme Höhen erreichen kann". Auf relativ kleiner Fläche "ernteten" die Wale viel mehr Biomasse, als die Menschen mit zerstörerischer Technik aus allen Meeren fischen. Vielleicht könnten wir von den Walen lernen. "Zweitens hat die Eisendüngung im Ozean globale Bedeutung für das Klima", sagt der Meeresbiologe. Algen liefern ebenso wie Landpflanzen die Basis allen Lebens; sie bauen aus dem Treibhausgas CO₂ Zucker, Eiweiße und Fette auf. Diese sonnenbetriebene Riesenpumpe und das Meerwasser haben rund die Hälfte des gesamten von Menschen emittierten CO₂ aus der Luft geholt.

Als dritten Grund für das Studium der gärtnernden Wale nennt Smetacek den unterschätzten Einfluss von Großtieren, der Megafauna, auf Ökosysteme: "Wir plündern die Ozeane, fangen systematisch Haie, Thunfische und andere Großtiere weg, ohne zu wissen, welche Folgen dies für das Gesamtsystem hat." Bevor der Mensch auftauchte, prägte die Megafauna die Umwelt, zu Wasser und zu Lande. In Fachkreisen finde dieses environmental gardening zunehmend Beachtung (siehe nächste Seite). Am bekanntesten sind Beispiele aus dem terrestrischen Leben. "Früher prägten Mammuts, Elefanten, Bisons, Hirsche oder Wildpferde gewaltige Steppen- und Savannengebiete in Eurasien, Amerika, Afrika und Indien", sagt Smetacek. Auch diese Megafauna habe die Vegetation zu ihren Gunsten gestaltet, etwa Bäume und Wälder zurückgedrängt. "Das förderte das Wachstum von Gräsern, der Hauptnahrung dieser Tiere."

Wie Megafauna auch die Ozeane prägt, beschreibt Smetacek am Beispiel der Seeotter. Diese großen Marder werden bis zu anderthalb Meter lang. Sie leben im kalten Nordpazifik und besitzen das wohl feinste Fell im Tierreich. Das wurde ihnen zum Verhängnis. Pelzjäger hatten sie von Russland über Alaska bis Kalifornien fast ausgerottet. Da die Otter hauptsächlich Seeigel fressen, die wiederum die ärgsten Schädlinge von Tang- und Kelpwäldern sind, folgte dem Otterschwund eine Seeigelschwemme – und vielerorts ein Niedergang der Tangwälder. Diese submarinen Wälder bestehen hauptsächlich aus dem Riesentang Kelp. Er wächst auf Stängeln bis zu 30 Meter vom Meeresgrund hoch und bildet an der Oberfläche flache Wedel aus, quasi die Baumkronen. Kelpwälder sind sehr artenreich, sie gelten als submarines Gegenstück der Regenwälder. Als sich die Jagd auf die selten gewordenen Seeotter nicht mehr lohnte, wurden sie unter Schutz gestellt. Sie erholten sich – und damit auch viele Kelpwälder.

Gärtner der Meere

Allerdings sind die alten Seeotterbestände noch längst nicht wieder erreicht. Und die putzigen Großmarder, die sich gern in Kelpwedel einwickeln und an der Wasseroberfläche schaukelnd ein Nickerchen halten, haben einen neuen Feind: Schwert- oder Killerwale. Diese jagen normalerweise Robben. Warum sie nun die Otter dezimieren, ist unklar. Es wird vermutet, intensiver Fischfang habe die Nahrungsbasis der Robben und damit deren Bestände reduziert. Vielleicht haben die Schwertwale auch nur ihren Speisezettel erweitert – um knackfrische Marder im Tangwickel.

"Wir sind noch weit davon entfernt, die komplexen Auswirkungen der industriellen Fischerei auf die marine Megafauna und das gesamte Ökosystem zu verstehen", sagt Smetacek. Ähnlich große Verständnislücken gibt es auch bei der Funktionsweise der biologischen Riesenpumpe, die CO₂ in Algen bindet. Dennoch existieren längst Pläne, diese Pumpe zu beschleunigen, durch Düngen des Meeres, ähnlich wie es die Wale tun. Obwohl die meisten Länder es kürzlich in der Londoner Konvention geächtet haben, möchten Firmen das Meer kommerziell mit Eisen düngen, um CO₂ zu versenken. Sie wittern kräftige Gewinne, Milliardenbeträge werden in Form von CO₂-Zertifikaten gehandelt. "Solche Geschäftemacherei ist unverantwortlich. Denn derzeit weiß niemand, wie viel CO₂ pro eingesetztem Eisen tatsächlich langfristig aus der Atmosphäre verschwindet", warnt Smetacek. Entstünden etwa die erzeugten Algen in einem Wal-Krillgarten, könnte kaum organisches Material und darin gebundenes CO₂ zum Meeresboden sinken – Recycling hielte fast alles oben. Vielerorts läuft die biologische Meerespumpe jedoch sehr wohl, etwa indem Algen verklumpen, abgestorbenes Material und Kot zu Boden sinken.

Den Weg künstlicher Klimaregulierung hatte 1988 John Martin, Direktor des angesehenen Moss Landing Marine Laboratory, so postuliert: "Gebt mir einen Tanker halb voll mit Eisen, und ich besorge euch eine neue Eiszeit." Seither hat ein Dutzend Experimente mit künstlicher Eisendüngung ergeben, dass tatsächlich großflächiges Algenwachstum folgt. Winzige Eisenmengen genügen schon. Satellitenbilder belegen, dass Sandstürme aus der Sahara und anderen Wüsten blaues, lebloses Meer ergrünen lassen, wenn herangewehter Feinstaub herabrieselt. Wüstenstaub lässt Meereswüsten erblühen – dank Eisen.

Doch wie viel von den Algen gefressen wird oder in der Tiefe versinkt, ist noch unerforscht. Bei den Düngungsexperimenten reichten die Beobachtungszeiten und -möglichkeiten hierzu nicht aus. Victor Smetacek will das ändern. Er hat für das nächste Jahr eine Expedition mit dem deutschen Forschungsschiff Polarstern und starker Unterstützung indischer Forscher geplant, um genau zu verfolgen, wie viel Biomasse und CO₂ nach künstlicher Eisendüngung zum Boden absinken. Und er will wissen, wie der Krill mit künstlichem Algenangebot umgeht. Die Kleinkrebse sind nämlich wahre Fressmaschinchen: Sie spucken und scheiden viel mehr Material wieder aus, als sie selbst verwerten können. Ihren gehäckselten Biokompost zerlegen Myriaden von Mikroben und Kleinstorganismen weiter. Wichtige Düngerstoffe bleiben so in der Schwebe und sacken nicht ab.

Die Kotpillen der Planktonfresser sind gut für den Klimaschutz

Bei Tageslicht versteckt sich der Krill vor Räubern in der Dunkelheit der Tiefe. Was dort ausgeschieden wird, geht dem Düngerkreislauf verloren. Vermutlich hatten die großen Walherden dies unterbunden, denn die Riesensäuger sind auch in der Finsternis sehr effektive Jäger. Häufige Attacken scheuchen die Krebse zur Oberfläche, jede Flucht nach unten wird zu sinnloser Energieverschwendung. Das Ergebnis: Wer oben Plankton frisst und düngt, gedeiht besser als die Tiefenflüchtlinge.

Offenbar kommt der Düngerkreislauf ohne Wale ins Stottern. Die Krillweide wird magerer. Weniger Fressen, weniger Dünger, schlechteres Recycling. Ungefressene Algen- und Planktonteile können absinken, das entzieht dem Kreislauf Nährstoffe. Schwächelt der Krill und verputzt nicht alles, bekommen Konkurrenten eine Chance. Beispielsweise Salpen, kleine tonnenförmige Manteltiere, die ebenfalls Plankton fressen. Der Salpenbestand im Südpolarmeer hat zugenommen. Die Manteltiere produzieren Kotpillen, die rasch sinken. Schlecht für Krill und Wale, gut für die biologische Pumpe und den Klimaschutz!

Gärtner der Meere

Es gibt also triftige Gründe, gärtnernde Wale und die Meeresdüngung zu erforschen. Smetacek hat in Nature dafür plädiert und einen kotenden Wal abgebildet. Der zieht eine braune Flüssigkeitsspur hinter sich her, an der Wasseroberfläche schäumt ein großer Blasenring – Reste eines Furzes. Nun spotten Kollegen: "Victor, du bist der Einzige, der in Topmagazinen Scheiße publizieren darf." Smetacek möchte mit streng kontrollierten Eisendüngungsexperimenten im Südpolarmeer klären, ob, wo und wie sich die erhoffte Versenkung von CO₂ ökologisch verträglich bewerkstelligen lässt. Je nach Temperatur, Strömungen, örtlichem Nährstoffangebot und vorhandener Biologie sind lokal sehr unterschiedliche Ergebnisse zu erwarten.

Smetaceks Traum ist es, Blauwalen und Krill zu neuer Blüte zu verhelfen. Und in Teilen des Südpolarmeers ökologisch verträgliche Senken für das Treibhausgas aufzuspüren – marines Gärtnern, nach dem Vorbild der Natur. Zudem könnte man aus Algenkulturen Biosprit gewinnen statt aus Nahrungsmitteln wie Mais, Palmöl oder Zuckerrohr. So würde das Meer einen Beitrag dazu leisten, die ökologische Situation auch auf dem Land zu verbessern.

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