Obwohl moderne Tauchboote und Unterwasserroboter inzwischen schon in viele Regionen der Tiefsee vorgestoßen sind, gilt das Hadal, die unterhalb von 6.000 Meter Tiefe liegende Zone der Meere, noch immer als Terra incognita der Meeresforschung. Denn die extremen Bedingungen machen es selbst mit modernster Technik schwer, diesen Lebensraum genauer zu erforschen. Lange galt die Tiefsee zudem als dunkle, nährstoffarme „Wüste“, in der ohnehin kaum Organismen existieren. Doch inzwischen ist klar, dass dies ein Irrtum ist. Gerade in den letzten Jahren haben Expeditionen immer wieder neue Belege für artenreiches Leben auch in der lichtlosen Tiefsee geliefert. Als Hotspots mariner Biodiversität haben sich dabei vor allem hydrothermale Schlote und Methanquellen erwiesen. Denn sie liefern den Tiefseebewohnern die Ressourcen, um auf chemischem Wege Energie und Nährstoffe für ihren Stoffwechsel zu gewinnen.
Entdeckung am Grund der Tiefseegräben
Allerdings sind solche chemosynthetischen Lebensgemeinschaften bisher erst in Ansätzen untersucht und kartiert. „Obwohl sie an vielen aktiven und passiven Plattengrenzen und in einer breiten Spanne von Meerestiefen gefunden wurden, sind solche Gemeinschaften unterhalb von 6000 Meter in Tiefseegräben weitgehend unerforscht“, berichten Xiaotong Peng vom Staatlichen Labor für Tiefseeforschung im chinesischen Sanya und seine Kollegen. Um dies zu ändern, haben Peng und sein Team im Sommer 2024 eine Expedition zum Grund von zwei großen Tiefseegräben im Nordpazifik unternommen. Der 2250 Kilometer lange Kurilen-Kamtschatka-Graben liegt an der Plattengrenze zwischen der Pazifischen Erdplatte und der von Kamtschatka bis Japan reichenden Ochotsk-Platte. Er ist bis zu 10.500 Meter tief. Der bis zu 7822 Meter tiefe Aleutengraben zweigt im Nordosten vom Kurilengraben ab und zieht sich über gut 3500 Kilometer bis nach Alaska. Die Forschenden nutzten ein bemanntes Spezial-Tauchboot, um in 23 Tauchgängen die unteren Regionen beider Tiefseegräben zu erkunden.
Bei ihren Tauchgängen stießen Peng und sein Team auf zahlreiche Stellen mit unerwartet reichem Leben: In beiden Tiefseegräben entdeckten sie ausgedehnte Gemeinschaften von Meerestieren. Diese bestanden aus verschiedenen Arten von Röhrenwürmern, freilebenden Borstenwürmern, Muscheln und Meeresschnecken. „Während 19 dieser Tauchgänge beobachteten, dokumentierten und beprobten wir chemosynthetisch basierte Lebensgemeinschaften und konnten so ihre Ausbreitung in einer deutlich erkennbaren Zone entlang des Grabengrunds nachweisen“, berichten die Forschenden. „Diese Zone erstreckt sich über 2.500 Kilometer entlang des Grabengrunds und war trotz früherer Untersuchungen von Sedimenten und Fauna in diesen Gebieten bislang nicht erkannt oder beschrieben.“ Die Tiefsee-Lebensgemeinschaften fanden sich überall dort, wo gasreiche Flüssigkeiten aus Tiefseequellen (Seeps) austreten. „Die von uns identifizierten Seep-Gemeinschaften zeichnen sich durch eine außergewöhnlich hohe Zahl und Dichte von spezialisierten Arten aus. Wir haben maximale Dichten von bis zu 5813 Röhrenwürmern und 293 Muscheln pro Quadratmeter in beiden Tiefseegräben gefunden“, schreiben Peng und seine Kollegen.
