Stickstoff-Händler im Schwarzen Meer

Das deutsche Forschungsschiff METEOR.

Die Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für marine Mikrobiologie in Bremen müssen seetauglich sein: Ausfahrten mit Forschungsschiffen gehören ebenso zu ihrem Berufsalltag wie Arbeiten im Labor. Auf einer Expedition mit dem deutschen Forschungsschiff METEOR ist ein Team aus der Abteilung von Prof. Bo Barker Jørgensen zusammen mit niederländischen Kollegen im Schwarzen Meer bisher unbekannte Bakterien gestoßen, die entscheidend am Stickstoffkreislauf der Ozeane beteiligt sein könnten – sie wandeln das für Algen lebenswichtige Ammonium in atmosphärischen Stickstoff um.

Das Forschungsschiff METEOR gehört der Bundesrepublik Deutschland und wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft betrieben. Seine Besatzung umfasst 32 Mann, und zusätzlich bietet es noch Platz für eine wissenschaftliche Crew von 28 Personen. Im September 2001 lief die METEOR von Warnemünde zu einer ihrer zahlreichen Fahrten aus. Die Reise M 51 galt den Projekten von mindestens 14 Arbeitsgruppen; Themen waren unter anderem: Ursachen und Auswirkungen des Vulkanismus im Ostatlantik, Hydrographie und Planktologie des östlichen Mittelmeers, Paläo-Ozeanographie und organische Sedimente in der Ägais sowie Klimageschichte und Biochemie des Schwarzen Meers. Mit Beginn des vierten und letzten Reiseabschnitts gingen am 13. Dezember 2001 in Istanbul auch acht Wissenschaftler des Bremer Max-Planck-Instituts für marine Mikrobiologie an Bord. Ihr Ziel: das Schwarze Meer an der Nordküste der Türkei.

Für die Türken ist das Mittelmeer das „Weiße Meer“, und deshalb nannten sie das Gewässer vor ihrer Nordküste das „Schwarze Meer“. Entwicklungsgeschichtlich ist das Schwarze Meer jung, denn es sieht erst seit ein paar tausend Jahren so aus wie heute. Vor fünf bis sieben Millionen Jahren dagegen erstreckte sich von Ostösterreich bis zum Aralsee das riesige Sarmatische Meer – aus dessen Fluten nur die Gipfel der Karpaten und des Kaukasus als Inseln herausragten. Als sich später das Land hob, teilte sich das Sarmatische Becken in das Aralbecken, das Kaspische und das Pontische Becken. Erst als die Landbrücke zwischen Kleinasien und dem Balkan vor 6000 bis 8000 Jahren einstürzte und damit die Verbindung zum Mittelmeer aufbrach, verwandelte sich das Pontische Meer in das heutige Schwarze Meer.

Im rund 2000 Meter tiefen Schwarzen Meer liegen zwei Wasserkörper übereinander, die unterschiedlicher nicht sein könnten. In 80 bis 200 Metern Tiefe trennt eine etwa 20 Meter dicke Schicht das Oberflächenwasser vom leblosen, mit giftigem Schwefelwasserstoff gesättigten Tiefenwasser. Diese Todeszone birgt 87 Prozent der gesamten Wassermasse des Schwarzen Meers – und bildet damit das weltweit größte „anoxische“, also sauerstofffreie Wasserbecken. Dass sich die beiden Wasserkörper nicht mischen, liegt an den unterschiedlichen Salzgehalten: Das Wasser des Mittelmeers ist stärker salzhaltig, das Oberflächenwasser hingegen durch den Zufluss unter anderem aus der Donau ausgesüßt. Außerdem ist der Bosporus sehr flach, sodass nur wenig sauerstoffreicheres Wasser aus dem Mittelmeer das Tiefenwasser im Schwarzen Meer auffrischen kann. Und auch die Temperaturverteilung in den verschiedenen Wasserschichten ist ungewöhnlich: Die niedrigste Temperatur von sechs bis sieben Grad Celsius misst man bereits bei 50 bis 100 Meter Tiefe; darunter steigt die Temperatur wieder an und erreicht am Boden neun Grad Celsius.

1 2 3 4