Unbekannter Ozean – Über 80 % der Ozeane der Erde sind unerforscht

Der Umstand, dass über 80 % der Weltmeere nach wie vor unerforscht sind, verdeutlicht eindrücklich, wie wenig wir tatsächlich über unseren eigenen Planeten wissen. Diese Zahl mag auf den ersten Blick unglaublich erscheinen, da die Ozeane etwa 71 % der Erdoberfläche bedecken und den Großteil des bewohnbaren Raumes ausmachen. Die Hauptursache für diese Wissenslücke liegt in der extremen Umwelt der Tiefsee, die für menschliche Erkundungen nur schwer zugänglich ist. Je tiefer man vordringt, desto exponentiell stärker wird der hydrostatische Druck, was spezielle und kostspielige technologische Ausrüstung erfordert. Schon in wenigen hundert Metern Tiefe nimmt die Lichtmenge dramatisch ab, bis man in etwa 1.000 Metern Tiefe die permanente Dunkelzone erreicht. Dort herrschen neben der Finsternis auch eiskalte Temperaturen und ein gigantischer Druck, der metallische Forschungsschiffe zerquetschen würde. Die Erforschung der Tiefsee, insbesondere der bathyalen, abyssalen und hadalen Zonen, ist daher mit immensen technischen und logistischen Herausforderungen verbunden. Wissenschaftler verwenden hochentwickelte, ferngesteuerte Fahrzeuge (ROVs) und autonome Unterwasserfahrzeuge (AUVs), um Daten zu sammeln. Diese Technologien sind jedoch langsam und können nur winzige Bereiche im Vergleich zur Gesamtfläche abdecken. Es ist, als würde man versuchen, ein Fußballfeld mit einem einzigen Reiskorn zu kartieren.

Die unbekannten Ozeane stellen ein riesiges Reservoir an Biodiversität dar. Es wird geschätzt, dass Hunderttausende neuer Arten von Meereslebewesen, von Mikroben bis hin zu großen Tiefseekreaturen, noch unentdeckt sind. Viele dieser Organismen haben einzigartige biochemische Mechanismen entwickelt, um in den extremen Bedingungen der Tiefsee zu überleben, wie zum Beispiel in der Nähe von Hydrothermalquellen. Diese Ökosysteme sind nicht von der Photosynthese abhängig, sondern basieren auf der Chemosynthese, bei der Organismen chemische Verbindungen nutzen, um Energie zu gewinnen. Die Erforschung dieser Lebensformen könnte wichtige neue Erkenntnisse für die Medizin und die Biotechnologie liefern. Darüber hinaus bergen die unerforschten Tiefseegebiete potenziell große Vorkommen an mineralischen Rohstoffen, wie Seltenen Erden und Manganknollen, deren Abbau jedoch erhebliche Umweltrisiken birgt. Die Ozeane spielen auch eine zentrale Rolle im globalen Klimasystem, indem sie Wärme und Kohlenstoff speichern und transportieren. Ohne ein umfassendes Verständnis der Tiefseezirkulation und der chemischen Prozesse ist die Vorhersage zukünftiger Klimaentwicklungen unvollständig. Die anhaltende Erforschung der 80 % unbekannten Ozeans ist daher nicht nur eine wissenschaftliche Neugier, sondern eine Notwendigkeit für den Schutz der marinen Umwelt und die Sicherung der globalen ökologischen Stabilität. Die Kartierung des Meeresbodens mittels Sonar hat zwar Fortschritte gemacht, aber die genaue Erfassung von Topographie und Lebensraum ist noch lange nicht abgeschlossen. Die internationale Gemeinschaft intensiviert zwar ihre Bemühungen durch Projekte wie die Decade of Ocean Science, aber der Weg zur vollständigen Erforschung des größten Lebensraums der Erde ist noch lang. Dieses Unwissen über die Ozeane wird oft mit der Erforschung des Weltraums verglichen, da die Bedingungen in der Tiefsee den Herausforderungen auf fremden Planeten ähneln.

Der Pazifische Ozean: Der größte und tiefste Unbekannte

Der Pazifische Ozean (Pazifik) stellt das mit Abstand größte ungelöste Rätsel der globalen Ozeanografie dar. Seine Dominanz auf dem Globus ist unbestreitbar: Er erstreckt sich über mehr als 165 Millionen Quadratkilometer und bedeckt damit über ein Drittel der gesamten Erdoberfläche – mehr als die gesamte Landmasse des Planeten zusammen. Diese immense Ausdehnung macht jede systematische Erfassung zu einer logistischen Herausforderung von beispiellosem Ausmaß.

Volumen und Tiefe: Die Dimension des Unbekannten

Hinsichtlich des Volumens übertrifft der Pazifik alle anderen Ozeane. Er enthält über die Hälfte des gesamten freien Wassers der Erde. Was seine Tiefe betrifft, hält er den Rekord: Die Durchschnittstiefe des Pazifiks liegt bereits deutlich über der anderer Ozeane, aber es ist das Vorhandensein des Marianengrabens im westlichen Pazifik, das ihn zum extremsten Ort der Erde macht. Dort liegt das Challengertief, der tiefste bekannte Punkt, der mit über 11.000 Metern tiefer ist, als der Mount Everest hoch ist.

Die extreme Tiefe bedeutet, dass die Wassersäule in diesem Gebiet einen Druck von über 1.100 Bar ausübt, was die Entwicklung und den Einsatz von Spezialgeräten ungemein erschwert und teuer macht.

Erforschungsproblem: Die Monumentale Aufgabe

Das Haupthindernis für die vollständige Erforschung des Pazifiks ist die Kombination aus schiere Größe und extremer Tiefe.

1. Logistische Skalierung: Selbst moderne Sonargeräte, die zur Kartierung des Meeresbodens eingesetzt werden, benötigen Jahrzehnte, um die riesigen Flächen des Pazifiks hochauflösend zu erfassen. Die überwiegende Mehrheit des Pazifischen Meeresbodens ist derzeit nur grob oder gar nicht kartiert.
2. Hadale Zonen: Die Gräben des Pazifiks, die sogenannten hadalen Zonen (Tiefen über 6.000 Meter), sind die am wenigsten zugänglichen Lebensräume der Erde. Jede Expedition in diese Tiefen ist ein wissenschaftliches und technisches Großereignis. Obwohl das Challengertief von einigen wenigen bemannten und unbemannten Tauchfahrzeugen erreicht wurde, bleiben die biologischen und geologischen Prozesse in den meisten Tiefseegräben des Pazifiks ein Mysterium.
3. Hydrothermale Aktivität und Vulkane: Der Pazifik beheimatet den Pazifischen Feuerring, eine Zone intensiver vulkanischer und seismischer Aktivität. Tausende von unterseeischen Vulkanen und hydrothermalen Quellen entlang dieser Zone und des pazifischen Mittelozeanischen Rückens sind noch unentdeckt oder unerforscht. Diese Quellen beherbergen extremophile Ökosysteme, die auf Chemosynthese basieren und möglicherweise den Schlüssel zum Verständnis des Ursprungs des Lebens auf der Erde bergen.

Der Pazifische Ozean ist somit nicht nur ein Gebiet der Forschung, sondern eine gewaltige unerforschte Welt, die das „80-Prozent-Unbekannt“-Rätsel maßgeblich prägt.

Der Atlantische Ozean: Das geteilte, unbekannte Becken

Der Atlantische Ozean ist der zweitgrößte der Welt und spielt eine zentrale Rolle für das Klima und die Handelsrouten. Obwohl seine Ränder historisch am besten erforscht sind, da er Europa, Afrika und Amerika miteinander verbindet, bleibt der größte Teil seiner Tiefsee unerforscht, was vor allem an seinem dominanten geologischen Merkmal liegt.

Geografische Merkmale und Forschungsfokus

Der Atlantik zeichnet sich durch seine relativ junge Geologie aus und wird dominiert vom Mittelatlantischen Rücken (MAR).

• Der Mittelatlantische Rücken (MAR): Dies ist das längste Gebirgssystem der Welt, das sich über etwa 16.000 Kilometer von Nord nach Süd durch den Ozean zieht. Er ist die Nahtstelle, an der neue ozeanische Kruste durch Vulkanismus entsteht und die Kontinente langsam auseinanderdriften. Die meisten Gipfel des MAR liegen tief unter der Wasseroberfläche, obwohl einige Inseln wie Island und die Azoren auftauchen.
• Tiefseebecken: Der Rücken teilt den Atlantik in zwei große Tiefseebecken – das westatlantische und das ostatlantische Becken – deren Abyssalebenen (tiefste Ebenen des Meeresbodens) wenig erforscht sind.

Das Erforschungsproblem: Die Breite der Wildnis

Obwohl der Atlantik besser als der Pazifik kartiert ist, da er schmaler ist und seit Jahrhunderten für die Schifffahrt intensiv genutzt wird, liegt der Großteil seiner unerforschten 80 % in folgenden Bereichen:

1. Der Mittelatlantische Rücken selbst: Die Hauptschwierigkeit liegt in der Erkundung des aktiven Vulkanismus und der hydrothermalen Systeme entlang des MAR. Diese Tiefsee-Vents beherbergen einzigartige chemosynthetische Lebensgemeinschaften, die von der Hitze und den Chemikalien aus dem Erdinneren leben. Viele dieser Vents werden ständig neu entdeckt, was die Notwendigkeit fortlaufender Forschung unterstreicht.
2. Tiefsee-Ökosysteme: Die Ökosysteme der weiten, dunklen Ebenen auf beiden Seiten des Rückens, wo nur wenige Nährstoffe ankommen, sind nur minimal untersucht. Die dort lebenden Organismen sind oft extrem selten und schwer zu finden, was die Schätzung der Biodiversität in dieser riesigen Fläche erschwert.
3. Zirkulation und Klima: Der Atlantik spielt eine entscheidende Rolle für die globale thermohaline Zirkulation (der „globale Förderband“). Die genauen Prozesse, wie kaltes, dichtes Wasser in der Tiefsee absinkt und warme Oberflächenströmungen (wie der Golfstrom) antreibt, insbesondere in den tiefen Gewässern vor Grönland und der Antarktis, sind kritisch für das Verständnis des Klimawandels, aber noch unzureichend modelliert und beobachtet.

Zusammenfassend ist der Atlantische Ozean ein dynamisches System, in dem die kontinuierliche geologische Aktivität und die entscheidende Rolle für das Klima eine ständige und tiefgreifende Erforschung erfordern, wovon der größte Teil noch aussteht.

Der Indische Ozean: Das vergessene Becken

Der Indische Ozean ist der drittgrößte der fünf Hauptozeane. Er erstreckt sich von der Ostküste Afrikas bis zur Westküste Australiens und ist der wärmste der Ozeane an seiner Oberfläche. Obwohl er für den globalen Handel und die Geschichte Asiens von entscheidender Bedeutung ist, wurde er im Vergleich zum Pazifik und Atlantik historisch weniger intensiv erforscht, was zu einer besonders großen Wissenslücke in seinen Tiefen führt.

Besondere Merkmale und Erforschungsprobleme

Der Indische Ozean hat eine einzigartige Geologie und Klimadynamik, die seine Erforschung komplex gestalten:

1. Komplexes Plattentektonisches Zentrum: Im Gegensatz zum Atlantik oder Pazifik, wo es einen einzigen dominanten Mittelozeanischen Rücken gibt, weist der Indische Ozean drei sich verzweigende Mittelozeanische Rücken (den Zentralindischen, den Südwestindischen und den Südostindischen Rücken) auf. Diese geologische Komplexität führt zu einer Fülle von unterseeischen Bergen (Seamounts) und Tiefseebecken. Die Erfassung und Untersuchung dieser massiven submarinen Gebiete und ihrer hydrothermalen Quellen steht noch weitgehend aus.
2. Monsun-Zirkulation: Die Zirkulation in den nördlichen Regionen wird stark von den Monsunwinden beeinflusst, die zweimal jährlich die Strömungsrichtung des Oberflächenwassers umkehren. Während diese Dynamik gut an der Oberfläche untersucht ist, ist der Einfluss dieser abrupten Veränderungen auf die Tiefsee-Ökosysteme und die tiefe Wasserzirkulation weniger verstanden.
3. Hohe Oberflächentemperaturen: Die hohen Oberflächentemperaturen können zu einer Sauerstoffmangelzone (Oxygen Minimum Zone, OMZ) in den mittleren Wasserschichten führen, insbesondere im Norden. Die Anpassungen der Organismen, die in diesen sauerstoffarmen, tiefen Schichten leben, sind wissenschaftlich hochrelevant, aber oft nur schwer zugänglich.
4. Biodiversitäts-Hotspots: Der Indische Ozean beherbergt einige der wichtigsten und fragilsten Korallenriff-Ökosysteme der Welt. Dennoch sind die Wechselwirkungen zwischen diesen flachen Hotspots und den umliegenden unerforschten Tiefseegebieten, die als Laich- und Nahrungsgründe dienen könnten, weitgehend unbekannt.

Der Mangel an breiten, systematischen Tiefsee-Erkundungsprogrammen über lange Zeiträume hinweg macht den Indischen Ozean zu einem der am stärksten unterschätzten und am wenigsten verstandenen Ozeane in Bezug auf seine Geologie, seine Tiefsee-Biologie und seine Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf.

Südlicher Ozean (Antarktischer Ozean): Der Klima-Puffer

Der Südliche Ozean, der die Antarktis umgibt, wird geographisch durch den Antarktischen Zirkumpolarstrom (ACC) definiert, der alle anderen Ozeane verbindet und eine riesige Wassermasse im Kreis um den Kontinent bewegt.

Erforschungsprobleme

Die Hauptschwierigkeiten bei der Erforschung dieses Ozeans sind:

• Extreme Witterung und Eis: Die Region ist berüchtigt für starke Stürme, hohe Wellen und Eisberge sowie treibendes Packeis, das den Einsatz von Forschungsschiffen erschwert und auf kurze Sommerfenster beschränkt.
• Kaltes Wasser: Die eiskalten Temperaturen des Wassers erfordern spezielle Ausrüstung und stellen eine enorme Belastung für Technologien und Personal dar.
• Tiefe und Abgelegenheit: Obwohl der Ozean nicht so tief ist wie der Pazifik, sind seine tieferen Becken extrem abgeschieden, was jeden logistischen Aufwand für die Forschung vervielfacht.

Bedeutung und Unbekanntes

Trotz der geringen Erforschung spielt dieser Ozean eine kritische globale Rolle:

• CO₂-Senke: Der Südliche Ozean ist die größte CO₂-Senke der Weltmeere und nimmt schätzungsweise 40 % des gesamten vom Menschen aufgenommenen ozeanischen Kohlenstoffs auf, was ihn zu einem zentralen Puffer im globalen Klimasystem macht. Die genauen Mechanismen dieser Aufnahme, insbesondere im Hinblick auf den Klimawandel, sind noch unklar.
• Klimadynamik: Hier entsteht ein großer Teil des Tiefenwassers, das die thermohaline Zirkulation („globales Förderband“) antreibt, welches das Klima weltweit beeinflusst. Veränderungen in der Bildung dieses Tiefenwassers haben weitreichende Konsequenzen.
• Einzigartige Biodiversität: Er beherbergt einzigartige Lebensformen, wie den Krill und den Antarktischen Eisfisch, die an die extremen Bedingungen angepasst sind. Große, unentdeckte Fischbrutgebiete wurden kürzlich am Meeresboden entdeckt, was darauf hindeutet, dass die biologischen Schätze dieser Region noch lange nicht bekannt sind.

Arktischer Ozean: Das eisige Schmelzrätsel

Der Arktische Ozean ist der kleinste und flachste der Hauptozeane und liegt größtenteils im Nordpolbecken. Er ist vor allem durch seine massive und sich rasch wandelnde Eisbedeckung definiert.

Erforschungsprobleme

Die Unerforschtheit resultiert hier hauptsächlich aus dem Eis:

• Eisbarriere: Die meiste Zeit des Jahres ist der Ozean von dickem Meereis bedeckt, was den Zugang für traditionelle Forschungsschiffe unmöglich macht. Die Erkundung erfordert den Einsatz von Eisbrechern, speziell konstruierten Forschungsschiffen (wie der Polarstern) oder Unterwasserfahrzeugen (ROVs) unter dem Eis.
• Geopolitische Herausforderungen: Die geografische Nähe zu fünf Anrainerstaaten und die geopolitischen Diskussionen um die Ausdehnung der Festlandsockel und die Nutzung neuer Schifffahrtswege (Nordost- und Nordwestpassage) erschweren koordinierte, langfristige Forschungsprogramme.

Bedeutung und Unbekanntes

Trotz seiner relativ geringen Größe ist der Arktische Ozean aufgrund des Klimawandels von globaler Bedeutung:

• Klimaverstärker: Die arktische Amplifikation führt dazu, dass sich die Region schneller erwärmt als der globale Durchschnitt. Das schmelzende Eis verringert die Albedo (Rückstrahlvermögen) und beschleunigt die Erwärmung weiter – ein kritischer Rückkopplungsmechanismus, dessen genaue ozeanografische Auswirkungen untersucht werden müssen.
• Zirkulationsveränderungen: Die Zunahme von Süßwasserzufluss durch schmelzendes Grönlandeis und sibirische Flüsse verändert die Salzgehaltsstruktur des Ozeans, was die Bildung von Tiefenwasser beeinflussen und potenziell die gesamte globale Zirkulation stören könnte.
• Tiefseeboden und Ressourcen: Die Geologie des Meeresbodens, insbesondere des Lomonossow-Rückens, wird intensiv erforscht, um territoriale Ansprüche und das riesige Rohstoffpotenzial (Öl, Gas, Metalle) zu klären. Auch hier ist die biologische Kartierung der Tiefseegebiete unter dem Eis noch sehr lückenhaft.

Beide Polarmeere sind somit aufgrund ihrer eisigen, stürmischen Bedingungen und ihrer entscheidenden Rolle im globalen Klimasystem von höchster wissenschaftlicher Priorität, bleiben aber gleichzeitig die am schwierigsten und am wenigsten erforschten Regionen der Weltmeere.

Die Ozeane der Erde im Überblick (Fläche und Tiefe)

Die Ozeane werden nach dem International Hydrographic Organization (IHO) in fünf Hauptgewässer unterteilt.