Wissen Hohe Biodiversität im Tiefsee-Schutzgebiet
Ein internationales Forschungsteam hat im neu eingerichteten Meeresschutzgebiet „North Atlantic Current and Evlanov Sea basin“ (NACES) im Nordostatlantik die genetische Vielfalt von am Boden lebenden Flohkrebsen untersucht. Bereits eine einzelne Probenahme aus knapp 3700 Metern Tiefe ergab 47 genetisch unterscheidbare Arten. Hochrechnungen zeigen mehr als 120 Arten in diesem Gebiet, viele sind bislang unbeschrieben.
Die Ergebnisse deuten auf eine deutlich unterschätzte Biodiversität der Tiefsee hin. Angesichts des globalen Ziels, bis 2030 mindestens 30 Prozent der Meeresfläche zu schützen, unterstreichen die Forscher die große Bedeutung, aber auch die Herausforderungen des Meeresschutzes in der Hochsee.
Zersetzer der Tiefsee
Flohkrebse (Amphipoden) sind kleine, garnelenähnliche Krebstiere, die in nahezu allen Meeres- und Süßwasserlebensräumen vorkommen und eine wichtige Rolle als Zersetzer organischer Substanz spielen. „Amphipoden tragen ihren Nachwuchs in einem Brutbeutel. Durch das fehlende Larvenstadium und die meist nur kurzen Schwimmdistanzen können sich Flohkrebse nur eingeschränkt ausbreiten. Das macht sie besonders wertvoll für Untersuchungen zur Biogeografie, also für die Frage, wie sich Arten räumlich über die Erde verteilen“, erklärt Anne-Nina Lörz von Senckenberg am Meer in Hamburg.
Lörz hat gemeinsam mit einem Forschungsteam die Vielfalt und Verbreitung der am Meeresboden lebenden Flohkrebse untersucht. Die Schutzregion NACES umfasst etwa 600.000 Quadratkilometer internationales Gewässer. „Ursprünglich wurde das Areal zum Schutz wichtiger Nahrungsgebiete von Seevögeln eingerichtet. Später erkannte man jedoch auch die große Bedeutung der Tiefsee mit ihren empfindlichen Ökosystemen, weshalb das Schutzgebiet 2023 auch auf den Meeresboden ausgeweitet wurde“, erläutert Lörz.
Unerwartete Vielfalt in der Tiefe
Insgesamt 253 DNA-Sequenzen von Flohkrebsen werteten die Forscher in ihrer Studie aus, darunter Proben aus dem NACES-Schutzgebiet, dem Labradorseegebiet, den Azoren sowie aus weiteren Regionen des Atlantiks, Pazifiks, Indischen Ozeans und der Antarktis. Die Proben wurden aus Tiefen zwischen 3000 und 4000 Metern genommen und stammen überwiegend von der 2021 durchgeführten IceDivA 2-Expedition unter der Leitung von Senckenberg-Meeresforscherin Saskia Brix.
„Unsere Hochrechnungen deuten sogar darauf hin, dass dort über 120 Arten leben. Selbst auf kleinem Raum ist die Artenvielfalt am Meeresboden überraschend hoch“, berichtet die Forscherin. „Die meisten dieser genetischen Einheiten konnten keiner bekannten Art zugeordnet werden – viele sind vermutlich bislang unbeschrieben, also neu für die Wissenschaft“, fügt sie an.
Art nach Großmutter benannt
Zwei der neu entdeckten Arten hat das Forschungsteam nun wissenschaftlich beschrieben und benannt: Cleonardo helga und Cleonardo davinci. Die erste trägt den Namen der Großmutter von Studien-Autorin Laura Engel, die zweite ehrt Leonardo da Vinci, dessen visionäre Mobilitätsentwürfe und anatomische Zeichnungen das Verständnis natürlicher Formen maßgeblich erweitert haben. Besonders erstaunt die Forscher, dass die neu entdeckten Arten aus dem Schutzgebiet auch in anderen Teilen der Welt nachgewiesen werden konnten – etwa im rund 10.000 Kilometer entfernten Pazifik.
Möglich wurde diese Erkenntnis durch den Vergleich genetischer Daten: Das Team bestimmte die Reihenfolge der Basen in der DNA der Amphipoden aus früheren Expeditionen in verschiedenen Weltmeeren, die bislang nicht genauer bestimmt worden waren. Dabei zeigte sich, dass die Sequenzen der neu entdeckten Arten im Schutzgebiet mit Teilen dieser Proben übereinstimmten. „Dass wir genetische Übereinstimmungen mit Proben aus weit entfernten Ozeanregionen gefunden haben, zeigt, wie wenig wir bislang über die tatsächliche Verbreitung dieser Arten wissen“, erklärt die Forscherin Anne-Nina Lörz. „Offenbar sind manche Amphipoden sehr viel weiter verbreitet, als wir bislang angenommen hatten.“
Ausschnittweise Abbildung der Artenvielfalt
„Der Rückgang mariner Arten durch menschliche Einflüsse gefährdet zentrale Leistungen der Ozeane, darunter die Bereitstellung von Nahrung und die Speicherung von Kohlenstoff, die für das globale Klimasystem und stabile Ökosysteme von großer Bedeutung sind“, betont Lörz. Um dem entgegenzuwirken, soll bis 2030 mindestens 30 Prozent der Meeresfläche unter Schutz gestellt werden.
Besonders herausfordernd sei die Umsetzung dieses Ziels in der Hochsee, da diese großflächig, schwer zugänglich und bislang nur unzureichend erforscht sei, berichtet die Expertin. „Unsere Studie basiert auf einer einzelnen Probenstelle im NACES-Gebiet und kann die dortige Vielfalt daher nur ausschnittweise abbilden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die hohe Artenvielfalt kein Einzelfall, sondern auch für andere Tiefseegebiete typisch ist“, fährt Lörz fort.
Das Team vermutet, dass die Vielfalt der Tiefsee bislang unterschätzt wurde, da viele Arten noch unbeschrieben sind, kryptische Arten existieren und frühere Untersuchungen häufig ohne genetische Analysen durchgeführt wurden.