Viele Bereiche auf der Erde wurden bereits intensiv erforscht und es gibt kaum noch Neues zu entdecken? Selbst der Weltraum ist uns nicht mehr komplett unbekannt... Trotzdem gibt es noch Regionen, die kaum erforscht sind!
Unterhalb der Oberfläche der Ozeane befindet eine Welt, die über 95 Prozent des Lebensraumes auf der Erde abdeckt. Die Rede ist von der Tiefsee. Wieso wissen wir nur so wenig über sie? Und kann dort unten überhaupt Leben bestehen? Die Antwort auf diese Fragen und noch viele andere findest Du hier!
Tiefsee – Definition & Bedeutung
Die Tiefsee beginnt ab einer Tiefe von 200 Metern. In 600 Metern Tiefe und darunter herrscht völlige Dunkelheit.
Deswegen wachsen in der Tiefsee keine Pflanzen, die Sauerstoff produzieren könnten. Die Tiefsee kalt, dunkel und sauerstoffarm. Der Meeresboden befindet sich im Durchschnitt in einer Höhe von 3.000 bis 5.500 Metern. Der Druck in der Tiefsee liegt bei bis zu 1.000 Bar.
Die Bodenregion der Tiefsee wird auch als Tiefseetafel oder Abyssal bezeichnet. Sie liegt bei etwa 1.000 bis 7.000 Metern. Teilweise wird sie von Tiefseegräben durchzogen. Diese können selbst über 6.000 Meter tief sein und werden als ultraabyssale Zone bezeichnet. Der tiefste Graben und damit auch die tiefste Stelle der Erde ist der Marianengraben bei 11.034 Metern Tiefe.
Die Erforschung der Tiefsee
Obwohl viele Forschende sich durch ihre Seereisen hervorgetan haben, so blieben Funde, die mit der Tiefsee zu tun gehabt haben, eher unbeachtet. Die Tiefsee wurde als lebloser Raum oder gar als Wüste angesehen. Noch 1848 behauptete Edward Forbes, dass sich unterhalb von 600 Metern Tiefe kein Leben mehr ansiedeln kann.
Erst durch die gesammelten Proben und Ausmessung des Meeresbodens konnte das Gegenteil bewiesen werden. Einzellige Lebewesen, Schwämme und Krebse wurden gefunden. Dadurch wurde das Interesse der Forschenden geweckt und die Tiefseeforschung bekam größere Beachtung in der Meeresbiologie.
Als eine der größten Meeresexpeditionen gilt heute die "Challenger"-Expedition von 1872 bis 1876. Bei dieser wurden mehrere unterseeische Gebirgsketten gefunden und 4717 verschiedene Tierarten, die in bis zu 5.500 Kilometern Tiefe leben. Die abschließenden 50-teiligen Berichte der Forschungsreise bildeten den Grundstein für die moderne Tiefseebiologie.
Im Laufe der Geschichte der Tiefseeforschung wurde das Plankton als neue Kategorie für Organismen im Meer hinzugefügt. Daneben wurden gezielt Tiere aus den unterschiedlichen Wasserschichten der Tiefsee gefischt. Unter den gefangenen Fischen waren neben Anglerfische viele verschiedene Fische, die über die Fähigkeit besitzen selbst Licht zu erzeugen. Das wird auch als Biofluoreszenz bezeichnet.
Das Wort Plankton stammt aus dem Griechischen und bedeutet so viel wie "das Umhertreibende". Damit werden alle Organismen bezeichnet, die im freien Wasser umhertreiben und die in ihrer Schwimmrichtung durch die Strömungen des Wassers beeinflusst werden.
Erkenntnisse aus der Tiefsee
Mit der Entwicklung des Echolotes, einem Gerät, dass mithilfe von elektroakustischen Signalen die Wassertiefe messen kann, konnten weite Teile des Meeresbodens im Atlantik kartiert werden. 1930 kam die Bathysphere, eine kugelförmige Druckkammer, die für Tauchgänge entwickelt wurde, zum Einsatz.
Der Pionier der Tiefseeforschung August Piccard entwickelte schließlich eine Stahlkugel mit winzigen Scheiben, die weiter in das Meer hinabgelassen werden konnte. 1960 wurde diese Stahlkugel in den Marianengraben hinab gelassen. Bis 10.916 Metern unter den Meeresspiegel sank die Kugel. Bei dem Tauchgang konnten sie am Meeresboden ein Lebewesen entdecken. Um was es sich dabei genau handelte, ist jedoch unklar.
Bis heute wurden nur knapp 1 Prozent des Meeresbodens genauer erforscht. In der kurzen Zeit des Bestehens der Tiefseeforschung konnten nicht nur neue Tierarten entdeckt werden, sondern auch Rohstoffe, die für die Industrie von großem Interesse sind. Dazu zählen seltene Erden sowie die Kupfer und Kobalt reichen Manganknollen. Mehr zu dem Thema Tiefseebergbau findest du weiter unten in der Erklärung!
Tiefsee – Merkmale & Eigenschaften
Die Tiefsee ist kein einheitlicher Bereich. Je nach Tiefe sind die Bedingungen etwas unterschiedlicher, genauso wie die Lebewesen, die diese Zonen bewohnen. Es gibt aber einige allgemeine Eigenschaften, die der Tiefsee zugeordnet werden können.
Licht – Tiefsee
Ab einer Tiefe von 600 Metern dringt nahezu kein Licht mehr hinab. Es herrscht fast vollkommene Dunkelheit. Demzufolge gibt es in diesem Bereich auch keine Pflanzen mehr. Photosynthese kann also nicht stattfinden. In Bereichen, die nah an thermalen Quellen liegen, findet aber Chemosynthese statt. Pflanzenähnliche Formen werden durch Korallen oder Anemonen dargestellt.
Bei der Chemosynthese in der Tiefsee nutzen Bakterien den Schwefelwasserstoff, der von den Thermalquellen ausgestoßen wird, für die Kohlenstoffassimilation. Sie erzeugen damit Energie, die für ihre Wirte lebensnotwendig sind.
Temperatur – Tiefsee
Die Tiefsee wird im Allgemeinen als sehr kalt beschrieben. Ab einer Tiefe von 2.000 Metern herrschen hier Temperaturen zwischen 4 und 0 Grad Celsius. In Bereich mit vulkanischer Aktivität und hydrothermischen Quellen, kann die Temperatur aber auf 25 Grad Celsius ansteigen. Durch die niedrigen Temperaturen ist der Stoffwechsel der Tiere deutlich langsamer.
Solch eine Erhöhung der Wassertemperatur lässt sich zum Beispiel im Bereich der Schwarzen Raucher finden. Zu diesen findest Du weiter unten im Text mehr.
Wasserdruck – Tiefsee
In der Tiefsee herrscht ein Wasserdruck von 100 bis 1.100 bar. Alle 10 Meter nimmt der Druck um ungefähr 1 bar zu. Tiere, die in diesen Bereichen leben, sind auf den Druck speziell angepasst, sterben aber oftmals, wenn sie in Bereiche aufsteigen, in denen ein niedrigerer Druck herrscht.
Tiefsee – Zonen
Der Großteil der freien Bereiche der Ozeane wird in 5 verschiedene Zonen eingeteilt. Jede dieser Zonen beinhaltet unterschiedliche Arten von Lebewesen. Diese sind auf die jeweilige Lichtintensität, den Wasserdruck, die Temperatur und die allgemeine Umgebung angepasst. Ungefähr dreiviertel der Ozeane ist dauerhaft dunkel, sehr tief und kalt. Diese Bereiche werden als Tiefsee bezeichnet.
Epipelagiale Zone
Diese Zone wird auch als Sonnenlicht Zone bezeichnet. Dieser Bereich ist die oberste Schicht der Ozeane, welche das meiste Sonnenlicht erhält. Sie reicht bis zu 200 Metern in die Tiefe. In ihr siedeln sich die Organismen an, die Photosynthese betreiben können. Dazu zählt unter anderem das Plankton. Hier finden sich auch die großen Fischschwärme, Delphingruppen und Haie. In dieser Zone befinden sich auch die Riffe mit einer großen Artenvielfalt.
Riffe zählen zu den artenreichsten Lebensräumen auf der Erde. Möchtest Du noch mehr über Riffe erfahren, schau doch in die Erklärung über sie hinein!
Mesopelagiale Zone
Dieser Bereich befindet sich in 200 bis 1.000 Metern Tiefe. Sie trägt auch den Namen Dämmerungszone. Licht kann noch in diese Zone hinein reichen, jedoch ist es deutlich reduzierter. Ungefähr 90 Prozent der weltweiten Fischpopulation lebt in diesem Bereich. Das sind umgerechnet 10 Billionen Tonnen gemessen an deren Gewicht. Am häufigsten finden sich Tintenfische, Krill und Quallen. Pflanzen finden sich in dieser Zone kaum bis gar nicht. Die Temperatur schwankt zwischen 5 und 0 Grad Celsius ab einer Tiefe von 500 Metern.
Bathypelagiale Zone
Die Bathypelagiale Zone wird auch als Mitternachtszone bezeichnet. Sie beginnt bei 1.000 Metern Tiefe und reicht bis zu 4.000 Metern hinab. In dieser Zone gibt es kein Licht mehr. Die Durchschnittstemperatur beträgt 4 Grad Celsius. Die hier vorkommenden Lebewesen müssen mit sehr wenig Nahrung auskommen und haben deswegen einen sehr langsamen Stoffwechsel.
Der Druck liegt bei ungefähr 400 bar. Durch die Abwesenheit von Licht erzeugen die Fische und Bakterien dieses selbst. Zu den bekanntesten Fischen aus dieser Zone zählt der Anglerfisch. Aber auch der Schlafhai hat hier sein Zuhause. Die meisten Lebewesen in dieser Zone haben einen weichen Körper und schleimige Haut.
Damit Fische und andere Lebewesen in einer Umgebung mit so hohem Druck überleben können, ohne zerquetscht zu werden, besitzen sie ein Molekül, das ihre Proteine stabilisiert. Je tiefer der Fisch im Meer lebt, desto mehr besitzt er von diesem Molekül. Das ermöglicht ein Leben bis zu 8.200 Metern in der Tiefe. Unterhalb dieser Grenze wird der Anteil des Moleküls zu hoch, sodass der Fisch steif wird und sich nicht mehr bewegen kann. Im Gegenzug kann es passieren, dass der Fisch platzt, wenn er in Bereiche kommt, die deutlich weniger Druck aufweisen.
Abyssopelagiale Zone
Diesen Bereich der Tiefsee befindet sich zwischen 4.000 und 6.000 Metern Tiefe. Sie reicht oftmals bis zum Meeresboden hinab. Der Druck erreicht bis zu 600 bar und die Temperatur liegt bei durchschnittlich 0 Grad Celsius. In diesem Bereich befinden sich neben Seegurken, Krebsen und Oktopussen auch einige Fischarten, die sich an das Leben mit dem hohen Druck angepasst haben.
Hadopelagiale Zone
Dies ist die tiefste Zone im Ozean und reicht von 6.000 Metern bis 11.000 Metern in die Tiefe. Über die Lebewesen, die sich in dieser Tiefe befinden, wissen wir nur sehr wenig. 2018 konnten Forschende einen Schlangenfisch in 8.220 Metern finden, der in dieser Tiefe zu leben scheint. Mit seiner schwarzen Farbe, großen Zähnen und ohne selbst produzierendes Licht, kommt er der allgemeinen Vorstellung eines Tiefsee-Fisches am nächsten. Er ist bis heute das einzige Lebewesen, das in dieser Tiefe nachgewiesen werden konnte.
Die Grenzen zwischen den unteren drei Zonen sind durch ihre Eigenschaften schwer voneinander abzugrenzen. Deshalb werden sie manchmal auch als Benthal zusammen gefasst. Die Epipelagoliale Zone und die Mesopelagoliale Zone werden dabei als Nährschicht bezeichnet, weil in diesem Bereich mehr Sauerstoff und Nährstoffe produziert werden, als sie nötig hätten.
Die unteren drei Zonen, Bathypelagial, Abyssopelagial und Hadopelagial werden hingegen als Zehrschicht bezeichnet. Hier wird kaum Sauerstoff oder Nährstoffe produziert, dafür deutlich mehr verbraucht.
Der Meeresboden als Teil der Tiefsee
Genauso wie die offenen Bereiche des Ozeans wird auch der Meeresboden in verschiedene Zonen eingeteilt. Am äußersten Bereich befindet sich die Kontinentalplatte. Sie ist gekennzeichnet durch den niedrigen Wasserstand und ist meistens innerhalb der Zone mit dem meisten Sonnenlicht. Bei größerer Entfernung zur Kontinentalplatte geht der Meeresboden immer tiefer hinab. Der Bereich zwischen der herausragenden Kontinentalplatte und der deutlich tieferliegenden Ozeanischen Platte wird auch als Kontinentalabhang bezeichnet.
Der Kontinentalabhang kann bis in 6.000 Metern Tiefe reichen. Er geht über in die Abyssale Ebene, welche ungefähr 70 Prozent des Meeresbodens ausmacht. Das Nahrungsangebot in diesem Bereich ist sehr knapp. Nur ungefähr 5 Prozent von der Nahrung, die in den oberen Bereichen produziert wird, gelangt in die Abyssale Ebene hinab.
Nahrungsangebot für die Tiere der Tiefsee
Das, was an Nahrung zur Verfügung steht, reicht oftmals nicht, um größere Lebewesen zu ernähren. Deswegen gibt es mehr kleinere Lebewesen, die am Meeresboden beheimatet sind. Sollte es aber zu einem plötzlichen Überangebot an Nahrung kommen, wie durch den Tod eines Wales, dann wird dies komplett ausgenutzt.
Als Erstes wird der Kadaver durch die größeren Raubfische bis zu den Knochen abgenagt. Danach kommen sogenannte Knochenfresser, Lebewesen, die sich auf den Verzehr von Knochen spezialisiert haben, und verzehren die verbliebenen Teile des Wales. Meistens handelt es sich bei diesen Lebewesen um Würmer, die bestimmte Teile der Knochen bevorzugen. Solch ein gefallener Wal kann damit zur Nahrungsquelle für Millionen von Kreaturen werden.
Wie lange ein Wal ein Gebiet mit Nahrung versorgen kann, hängt dabei davon ab, wie groß der Wal selbst war und in welchem Gebiet sein toter Körper hinab sinkt. Denn nicht in jeden Teil der Tiefsee leben dieselben Arten und in einem stärker besiedelten Gebiet ist der Kadaver schneller verbraucht als in einem weniger dicht besiedelten Gebiet.
Schwarze Raucher
Die Schlote der sogenannten Schwarzen Raucher befinden sich besonders in Gebieten mit hoher vulkanischer Aktivität. Durch die Risse in der Erdkruste sickert Meerwasser bis zu dem heißen Magma hinab. Während sich das Wasser erhitzt, reichert es sich mit Metallen wie Zink, Eisen, Kupfer und Kobalt an. Wenn es wieder nach oben steigt, trägt es diese Metalle mit sich an die Oberfläche des Meeresbodens. Wenn es schließlich auf das kältere Wasser des Ozeans trifft, verfestigt es sich durch eine chemische Reaktion.
Über die Zeit hinweg entstehen große Schlote, die sich wie Türme in die Höhe ragen. Wenn das ausgestoßene Wasser schwarzes Eisensulfit beinhaltet, werden diese Schlote als Schwarze Raucher bezeichnet. Es gibt aber auch Weiße Raucher, die ihre Farbe durch Elemente wie Barium, Calcium und Silikon erhalten.
In direkter Umgebung zu diesen hydrothermalen Quellen haben sich eine Vielzahl an Muscheln, Krabben und Würmer angesiedelt. Sie profitieren von speziellen Bakterien, die ihnen das Leben in dieser sehr warmen Umgebung sichern. Die Raucher selbst können dabei bis zu 400 Grad Celsius heißes Wasser ausstoßen.
Tiefseekorallen
Korallen sind vorwiegend durch große Riffe wie dem Great Barrier Reef bekannt. Im Gegensatz zu den farbenfrohen Korallen in den lichtdurchfluteten Bereichen sind die in bis zu 6.000 Metern Tiefe farblos und an die Kälte des Wassers angepasst. Auch sie bilden große Korallengärten und bieten primär Seesternen oder Haien einen Lebensraum, der ihnen Schutz bietet und als Jagdgebiet dient.
Die Korallen selbst können durch die Abwesenheit des Lichtes nicht die übliche Symbiose mit Algen eingehen, um sich zu ernähren. Deswegen fangen sie kleinste Organismen, welche an ihnen vorbeiziehen, mit ihren Polypen und ernähren sich von diesen.
Die Tiefsee als bedrohtes Gebiet
Zwar wissen wir bis jetzt nur sehr wenig über die Tiefsee, jedoch ist sie für die Menschheit nicht uninteressant. Das macht sie aber auch gleichzeitig zu einem potenziell bedrohten Gebiet.
Tiefseebergbau
Auf dem Grund der Meere warten für die Industrie große Schätze. Durch die Entdeckung der Schwarzen Raucher und dem Wissen, dass sie an ihnen Mineralien und Edelmetalle absetzten, entstand der Wunsch diese Quellen abzubauen und nutzbar zu machen.
Ein weiteres wichtiges Vorkommen in der Tiefsee sind die Manganknollen, die in 4.000 bis 5.000 Metern Tiefe auftreten. Sie enthalten viele Metalle, welche für die Industrie ebenso interessant sind. Das weltweite Vorkommen wird auf ungefähr 10 Millionen Tonnen geschätzt. Es wird davon ausgegangen, dass der Abbau dieser Knollen den weltweiten Bedarf an Kobalt, Nickel, Kupfer und Mangan abdecken könnte. Jedoch sorgen die aktuellen Abbaumethoden durch Schleppnetze und Körbe für eine Zerstörung des Meeresbodens.
Tiefseefischerei
Fischerei an den untermeerischen Bergen war für eine kurze Zeit sehr populär gewesen, weil sie schnell viele Tonnen Fisch versprachen. Allerdings blieben die einmal befischten Gebiete danach leer. Grund hierfür war zum einen, dass genau an den Laichgebieten der Fische gefischt wurde und zum anderen, dass die überlebenden Fische sehr stark verletzt wurden.
Ein weiteres Problem ist, dass viele Tiefsee-Fische nicht in Registern erfasst werden und damit weder Kontrollen über die Bestände stattfinden, noch Regelungen für die Befischung aufgestellt werden können. Zudem wird die Tiefseefischerei teilweise staatlich gefördert, was sie für die Fischer interessant und lukrativ macht.
Tiefsee – Das Wichtigste
- Die Tiefsee beginnt ab 200 Metern Tiefe.
- Die Durchschnittstemperatur liegt bei 4 bis 0 Grad Celsius. Dabei sind die oberen Bereiche wärmer als die unteren.
- Durch thermale Quellen gibt es aber auch Bereiche, in denen es bis zu 25 Grad warm wird.
- Der Großteil der Tiefsee ist dunkel, da die Sonnenstrahlen nicht so weit hinab reichen. Aus diesem Grund können keine Pflanzen existieren und alles pflanzenähnliche sind meisten nur Korallen oder Anemonen.
- Es herrscht ein sehr hoher Wasserdruck, auf den die Tierwelt speziell abgepasst ist.
- Die Zonen der Tiefsee unterteilen sich in die epipelagiale, mesopelagiale, bathypelagiale, abyssopelagiale und die hadopelagiale Zone.
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