Auf den Spuren des Unerforschten

Wenn die Wissenschaft unentdeckten Geheimnissen hinterher jagt, birgt das weniger Hollywood-Potenzial, als man annehmen würde: denn die Sensationen liegen mitunter vor unserer Haustür

Bernhard Madlehner | aus HEUREKA 4/13 vom 16.10.2013

Das schottische Seeungeheuer Nessie, die versunkene Stadt Atlantis oder der Heilige Gral: wenig interessant, wenn man den Forschungsansprüchen verschiedener Wissenschafter folgt. Weder machen sie sich auf die Spuren von Indiana Jones, noch legen sie sich bei der Suche nach Unerforschtem auf bestimmte Weltregionen fest.

Vielmehr widmet sich die moderne Forschung jeweils speziellen Lebensräumen, die weltweit vorkommen: dem Boden vor unseren Haustüren, der Faszination des Unterirdischen sowie Gletschern, Wolken oder der Tiefsee.

Das Unbekannte unter dir im Boden, auf dem du stehst

Erhard Christian vom Zoologischen Institut der Wiener Universität für Bodenkultur etwa ist fasziniert von der Biodiversität unter unseren Füßen. "Auch in Mitteleuropa werden Jahr für Jahr bodenbewohnende Tiere beschrieben, die zuvor niemand wahrgenommen hat. Mit der bloßen Inventur des Artenbestandes werden sich noch Generationen von Zoologen beschäftigen."

Die zentralen Fragen sind, wovon sich die bekannten und noch zu entdeckenden Organismen ernähren, wie sie sich fortpflanzen, welche Beziehungen sie zueinander pflegen, oder was sie für das Ökosystem leisten. Die Kenntnis der chemo-physikalischen und biologischen Prozesse im Boden ist laut Christian "fundamental für den Schutz, die Pflege und die nachhaltige Nutzung dieser für den Menschen lebenswichtigen Ressource". Er freut sich über Würmer, Milben, Springschwänze und andere geheimnisvolle "Geschöpfe, die im Verborgenen leben".

Schaurige Höhlen und von Menschen gegrabene Gänge

Heinrich Kusch lehrt an der Universität Graz und treibt sich seit Jahrzehnten in unerforschten Naturhöhlen wie auch "durch den Menschen geschaffenen unterirdischen Anlagen" herum - den "Museen der Menschheitsgeschichte", wie er sie nennt. Der Prähistoriker stellt dabei "festgefahrene Theorien" in Frage.

Zwar sei die Arbeit unter der Erde mühsam, aber die Anstrengung lohnt sich: In der Nordoststeiermark ist er mit Kollegen "auf sehr alte Relikte einer unbekannten Kultur" gestoßen. Über tausend archäologische Fundplätze konnten auf 10.400 bis 14.100 Jahre zurückdatiert werden. "So eine Megalithkultur war im mitteleuropäischen Raum noch nicht bekannt, obwohl es viele Hinweise darauf gab."

Dabei spielten Hausgeschichten, Mythen und Sagen eine Rolle: "Man sollte solchen Hinweisen nachgehen, denn es gibt immer ein Körnchen Wahrheit. Wir haben dadurch viele unterirdische Objekte auffinden können", wenngleich sich darunter nicht unbedingt "unterirdische Paläste" befanden.

Allein im letzten Jahr konnten "elf unterirdische Siedlungen mit mehreren hundert Räumen" nachgewiesen werden. "Diese Tatsache belegt, dass man auch heute noch etwas Neues und vor allem Unbekanntes entdecken kann", so Kusch.

Was der Berg trennt, entwickelt die Evolution weiter

Vergleiche man zum Beispiel die Fauna im Inneren des Schneebergs mit jener eines benachbarten Gebirgsstocks, so stelle man fest, dass sich gewisse Insektenarten voneinander getrennt entwickelt haben, erzählt Christoph Spötl vom Institut für Geologie der Universität Innsbruck: "Vom Evolutionsprinzip her ist das vergleichbar mit den Zwergelefanten oder den Zwergmammuts früherer Zeiten, die sich auf einzelnen Inseln entwickelt haben."

Die Gebirgshabitate scheinen durch die verschiedenen Eiszeiten getrennt worden zu sein, was einige Forschungsfragen aufwirft.

Sehr spannend sei auch, "was im Höhleneis lebt, über Jahrtausende eingeschlossen". Hier seien jüngst ganz unerwartete Lebensformen entdeckt worden, "deren Stoffwechsel eventuell auf Methanbasis funktioniert".

Als Extrembeispiel eines abgeschotteten Ökosystems nennt Spötl Seen unter dem bis zu drei Kilometer dicken Eis der Antarktis: "Diese Bereiche sind nachweislich seit hunderttausenden, zum Teil auch Millionen Jahren völlig vom Rest der Welt isoliert." Im Gegensatz dazu gebe es in Höhlen, selbst in hunderten Metern Tiefe, immer einen Materialfluss von oben.

Zumindest Wasser, das weitere Stoffe mittransportiert, gelange bis dort unten hin, weshalb Höhlen nie völlig isoliert "und so die darin vorkommenden Lebewesen auch nicht vollkommen auf ein evolutives ,Nebengleis' gestellt sind".

Uralte Seen unterm Eis und sehr flüchtige Wolken

Subglaziale Seen wie der antarktische Lake Vostok sind auch für Birgit Sattler vom Institut für Ökologie der Universität Innsbruck eines der spannendsten Forschungsgebiete - zusammen mit der Atmosphäre im Allgemeinen oder den Wolken als Lebensraum bzw. Transportkorridor für Mikroorganismen. Diese Gebiete gelten als lebensfeindliche Systeme, "sodass der Beweis, dass es sich um aktive Lebensräume handeln kann, erst gefestigt werden muss".

Damit erklärt Birgit Sattler, warum der Forschungsstand noch gering ist. Weiters gebe es aber auch ganz klare logistische Schwierigkeiten: "Die Untersuchung eines Sees unter einer kilometerdicken Eisdecke verursacht einen ungeheuren Aufwand."

Als Herausforderung stellt sich bei Wolkensystemen deren Kurzlebigkeit von einigen Tagen bis wenigen Wochen heraus. Dagegen können Gletscherbetten bereits über Jahrmillionen Bestand haben und die Forschung kann lange Verborgenes zutage bringen.

Unter dem Aspekt des Klimawandels ist spannend, dass kleinste Veränderungen im Weltklima, aber auch Rückkoppelungsprozesse weiter zum Abschmelzen von Schnee und Eis beitragen: So komme es durch steigende Temperaturen zu vermehrtem Algenwachstum auf einer Gletscheroberfläche, was deren Reflexionsvermögen das Sonnenlicht betreffend verringere und den Gletscherrückgang beschleunigt.

Unbekannter als der Mond: die Ozeane unserer Erde

Die Wassersäule der Tiefsee, also der Raum zwischen dem teilweise erforschten Boden und dem gut untersuchten Gebiet relativ nahe der Wasseroberfläche, sei noch voller Geheimnisse, erklärt Meeresbiologe Gerhard J. Herndl von der Universität Wien: "Da tummeln sich die sonderbarsten Lebensformen."

Erst kürzlich seien erstmals Riesenkalmare nachgewiesen worden, die man bis dahin nur kannte, weil sie gelegentlich an Stränden angeschwemmt worden sind.

Eine wissenschaftliche Herausforderung ist derzeit auch, den Kohlenstoffkreislauf in der Tiefsee zu schließen.

Messungen zeigen nämlich, dass es dort einen höheren Verbrauch an organischem Material gibt, als von außen zugeliefert wird. Man gehe davon aus, dass in den sonnendurchfluteten obersten hundert Metern der See organisches Material produziert wird - einzellige Organismen und Algen, die von tierischem Plankton gefressen werden -, die dann als Kot-Partikelregen absinken und die Grundlage der Nahrungsnetze der Tiefsee bilden.

"Nachdem dessen Menge laut unseren Messungen nicht ausreichen kann, muss eine von zwei Möglichkeiten zutreffen: Entweder wir unterschätzen diesen Partikelregen, oder wir überschätzen den Bedarf an organischer Nahrung der Lebensformen", so Herndl.

Die Existenz der eingangs erwähnten Nessie oder ähnlicher Ungeheuer werde sich kaum bestätigen, ist er sicher: Der Riesenkalmar sei mit bis zu zwanzig Metern Länge wohl die letzte Sensation dieser Größenordnung gewesen.

"Aber es gibt wohl noch eine Menge an Organismen bis zirka Metergröße zu entdecken."

Zu den Illustrationen

Stadt unter dem Meer. Unerschöpfliche Bodenschätze lagern auf dem Grund der Ozeane; andererseits zwingt die rasch zunehmende Bevölkerungsdichte auf der Erde die Menschheit, neuen Lebensraum zu erschließen. So wird sich der Mensch anschicken, in die Tiefe hinabzutauchen. Kolonisten werden in nicht zu ferner Zukunft den Meeresgrund vor den Küsten besiedeln, unterseeische Industriestädte werden entstehen, in denen eine Generation von Ozeanauten nach Erz schürft, Erdölbohrungen niederbringt, Diamantenminen betreibt. Wird der Mensch ein Bewohner der Ozeane werden?

Illustration: Klaus Bürgle, 1964

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