Tauchen für die Wissenschaft
Helgoland ist Deutschlands einzige Hochseeinsel. Ihre Lage, weit entfernt von Küsten und Wattenmeer, macht sie zu einem einmaligen Ausgangspunkt für die Erforschung der Nordsee – mit Booten, Sensoren und Tauchern. Jetzt entsteht vor Helgoland auch noch Deutschlands erstes stationäres Unterwasser-Experimentierfeld mit fest auf dem Meeresgrund installierten Strom- und Internetverbindungen. Erforscht werden soll dort vor allem, wie sich das Leben im Meer an den Klimawandel und die anderen menschlichen Einflüsse anpasst.
Tauchermasken, Sauerstoffflaschen, Seile, Bojen – wenn die Meeresbiologen des Alfred-Wegener-Instituts am Morgen einen ganzen Anhänger mit Ausrüstungsgegenständen für ihren Arbeitstag auf See füllen, dürfen sie nichts vergessen.
Am Schluss legt Matthias Wehkamp noch ein großes Schachbrett auf den Anhänger. Zum Spielen wird er keine Zeit haben, er braucht das schwarz-weiße Muster, um seine wuchtige Stereokamera zu kalibrieren. Heute will er ausprobieren, mit welcher exakten Einstellung sie unter Wasser die besten Bilder seines Experiments liefert. Dabei geht es um Auswirkungen des Klimawandels auf Tiere und Pflanzen am Meeresgrund.
„Wir haben einfach unglaublich viel Veränderungen draußen und wir wissen nur ganz rudimentär, wie so ein System auf Störung reagiert. Und was ich da momentan mache, ist wirklich Störungen zu generieren. Die erste Störung, weil es für mich die technisch einfachste ist, zu sagen: Ich nehm mir jetzt einen Quadratmeter da unten und putz den blank. Putze alle Organismen runter und schaue halt, wie sich das Gebiet wieder erholt und ob da vielleicht eine ganz andere Kommune dabei rauskommt, als die da vorher drauf war.“
Damit seine Kamera die Veränderungen genau dokumentiert, muss sie immer den gleichen Ausschnitt im Bild haben. Matthias Wehkamp hat dafür einen Metallrahmen gebaut und auf dem felsigen Untergrund in zehn Metern Tiefe montiert.
„Beim Forschungstauchen ist es so, dass man mindestens zu dritt sein muss.“
Einer taucht, einer sichert und einer hält sich, falls unter Wasser etwas schief läuft, für einen Rettungseinsatz bereit. So schreibt es die Berufsgenossenschaft für Wissenschaftstaucher vor. Neben einer Biologiestudentin ist heute Wehkamps Kollegin Stephanie Hayen mit auf dem Boot.
„Wenn man Sporttauchen macht, dann guckt man sich einfach Sachen an. Darf man ja auch nichts mitnehmen und arbeitet auch nicht unter Wasser. Und beim wissenschaftlichen Tauchen ist es reine Arbeit. Das hat mit Gucken und schön Fotografieren nichts zu tun.“
Schon das Wetter würde Freizeittauchern heute wenig Spaß machen. Regen prasselt auf das Schlauchboot, wenn es gegen die Wellen Fahrt aufnimmt schießt Salzwasser über den Bug.
„Wir tauchen das ganze Jahr durch. Dieses Jahr hatten wir einen extrem kalten Winter, da hatten wir Wassertemperaturen von zwei Grad, Oberflächentemperaturen Minusgrade, das waren schon harte Bedingungen. Für die Oberflächenmannschaft ist es besonders hart dann, weil die müssen ja über Wasser auch arbeiten, mit der Signalleine, müssen dem Taucher Sachen anreichen. Und da werden die Hände kalt, die Füße kalt, und dann so drei, vier Stunden bei den Bedingungen auf nem offenen Boot, das ist schon speziell für die Oberflächenleute ganz schön krass.“
Matthias Wehkamp hat sich inzwischen die Sauerstoffflasche umgebunden und sein Arbeitszeug ins Wasser gehievt. Jetzt taucht er ab.
Der markierte Meeresboden, den er fotografieren will, liegt mitten in einem fußballfeldgroßen, von Bojen markierten Gebiet vor der Nordostküste Helgolands. 36 schwere Beton-Tetraeder hat das Alfred-Wegener-Institut für Meeresforschung hier versenken lassen. Dazwischen werden auf dem Meeresgrund bald Leitungen verlegt und Steckdosen für Strom und Datenanbindung installiert. MarGate – Tor zum Meer – heißt das Unterwasser-Experimentierfeld, das hier entsteht.
„Wir haben in der aquatischen Ökologie nun ja eben den Nachteil, dass wir wie ein blinder Forscher arbeiten müssen. Ich vergleiche das immer gerne mit der Ornithologie, mit der Vogelkunde: Die Situation ist ähnlich, dass ein Vogelkundler in den Wald geht, in den tropischen Regenwald geht und mit verbundenen Augen durch das System durchlaufen muss, um die Ökologie dieser Tiere zu verstehen. In der Situation sind wir.“
Philipp Fischer ist der Leiter des Helgoländer Zentrums für Wissenschaftliches Tauchen. Wenn MarGate im Herbst in Betrieb geht, soll es möglich werden, Vorgänge unter Wasser über Wochen und Monate kontinuierlich zu beobachten. Denn wenn Sensoren und Experimente mit den Knoten des Unterwassernetzwerks verbunden werden, können Wissenschaftler sie bequem per Internet vom Schreibtisch aus steuern und alle Messdaten jederzeit auf den Bildschirm holen. Das ist vor allem wichtig, um Ereignisse festzustellen, die nur selten auftreten.
„Wenn wir Glück haben, entdecken wir zwischendurch ein bestimmtes Ereignis, wenn wir Pech haben aber auch nicht, dass zum Beispiel eine erhöhte Sedimentationsrate ist, weil gerade eine Algenblüte auftritt oder weil Tiefenwässer vorbei kommen, die ne bestimmte Signatur tragen. Wir müssten dann zu diesem Zeitpunkt, wenn wir das erkennen, ganz gezielte Probennahmen machen – zeitlich hoch aufgelöst – das können wir aber nur, wenn wir genau wissen: Jetzt gilt's. Also nicht, wie wir es bisher häufig gemacht haben, ein Sammler, sondern wirklich ein Jäger dahingehend auch.“
Inzwischen hat Matthias Wehkamp den Sauerstoff in seiner Flasche fast aufgebraucht. Nach einer knappen Stunde im kalten Wasser klettert er zurück an Bord des Schlauchboots und lässt die Druckluft aus der Isolationsschicht seines Taucheranzugs zischen.
Der Forscher setzt große Hoffnung in die Fertigstellung von MarGate. Mit einer dann unter Wasser installierten Elektroheizung könnte er den Klimawandel bereits simulieren, lange bevor er tatsächlich eintritt.
„Wir spielen tatsächlich mit dem Gedanken, auf so einem kleinen Areal von einem Meter mal einem Meter die Temperatur zu erhöhen und das über einen etwas längeren Zeitraum, ein Grad würde uns da erst mal langen. Das wäre dann eine Sache, dass wir dann in Margate direkt an diese Schnittstellen gehen und uns da den Strom rausnehmen. Und eine andere Sache wäre natürlich auch wunderbar, dass wir gleich die ganze Sensorik mit MarGate verknüpfen könnten. Da kommen Temperatur, Licht, Salinität – so diese Standardsachen, die man eigentlich immer misst, und das ist natürlich eine wunderbare Sache, wenn man das so weit kriegt, dass man das am Monitor ablesen kann ohne wirklich raus zu müssen ins Wasser.“
Zurück im Institutsgebäude an der Ostkaje des Helgoländer Hafens sichten der Forschungstaucher und sein Chef die Ausbeute des Tages am Computerbildschirm. Ein paar Dutzend Fotos des bewohnten Meeresbodens sind dort jetzt zu sehen, manche scharf und detailreich, andere leicht verwaschen.
„Im Prinzip hab ich wirklich unterschiedliche Einstellungen ausprobiert: Das eine war die parallele Einstellung und jetzt noch mal die Einstellung, wo die Kameras winklig zueinander stehen. Und tatsächlich ist die letzte Einstellung um ein Vielfaches besser – qualitativ. Wenn ich die Auswertetechnik dazu auch noch zum Laufen kriege – aber das ist halt auch noch ein bisschen tricky.“
Wie die meisten Wissenschaftstaucher arbeitet auch Matthias Wehkamp an seiner Doktorarbeit. Die vielen Stunden unter Wasser machen die Promotion zu einer äußerst mühseligen Angelegenheit. Auch deshalb hofft er auf MarGate.
„Man verbringt schon sehr, sehr viel Zeit einfach nur mit dieser Tauchlogistik. Ich hatte heute 20 Minuten wirkliche Arbeitszeit unter Wasser, und dafür waren wir jetzt eigentlich den ganzen Tag beschäftigt. Und da ist das manchmal schon ganz nett, wenn man einfach nur den Monitor anmacht und seine Zahlen abliest – und das in fünf Minuten.“
Trotzdem werden die Wissenschaftstaucher auch morgen wieder das Schlauchboot flott machen und mit ihren Gerätschaften beladen. Dann assistiert Matthias Wehkamp und seine Kollegin Stephanie Hayen wird auf Tauchtour gehen. Sie erforscht, wie sich die Betontetraeder des Unterwasserexperimentierfelds langsam in ein künstliches Riff verwandeln, in dem Krabben, Dorsche und andere Fische Schutz vor passionierten Hochseeanglern und hungrigen Kegelrobben finden.
„Also Helgoland ist echt’n superschönes Tauchgebiet. Man sieht jeden Tag wieder schöne Sachen. Doch, doch, Vergnügen macht das schon immer wieder. Sonst würden wir das ja nicht machen.“
Am Schluss legt Matthias Wehkamp noch ein großes Schachbrett auf den Anhänger. Zum Spielen wird er keine Zeit haben, er braucht das schwarz-weiße Muster, um seine wuchtige Stereokamera zu kalibrieren. Heute will er ausprobieren, mit welcher exakten Einstellung sie unter Wasser die besten Bilder seines Experiments liefert. Dabei geht es um Auswirkungen des Klimawandels auf Tiere und Pflanzen am Meeresgrund.
„Wir haben einfach unglaublich viel Veränderungen draußen und wir wissen nur ganz rudimentär, wie so ein System auf Störung reagiert. Und was ich da momentan mache, ist wirklich Störungen zu generieren. Die erste Störung, weil es für mich die technisch einfachste ist, zu sagen: Ich nehm mir jetzt einen Quadratmeter da unten und putz den blank. Putze alle Organismen runter und schaue halt, wie sich das Gebiet wieder erholt und ob da vielleicht eine ganz andere Kommune dabei rauskommt, als die da vorher drauf war.“
Damit seine Kamera die Veränderungen genau dokumentiert, muss sie immer den gleichen Ausschnitt im Bild haben. Matthias Wehkamp hat dafür einen Metallrahmen gebaut und auf dem felsigen Untergrund in zehn Metern Tiefe montiert.
„Beim Forschungstauchen ist es so, dass man mindestens zu dritt sein muss.“
Einer taucht, einer sichert und einer hält sich, falls unter Wasser etwas schief läuft, für einen Rettungseinsatz bereit. So schreibt es die Berufsgenossenschaft für Wissenschaftstaucher vor. Neben einer Biologiestudentin ist heute Wehkamps Kollegin Stephanie Hayen mit auf dem Boot.
„Wenn man Sporttauchen macht, dann guckt man sich einfach Sachen an. Darf man ja auch nichts mitnehmen und arbeitet auch nicht unter Wasser. Und beim wissenschaftlichen Tauchen ist es reine Arbeit. Das hat mit Gucken und schön Fotografieren nichts zu tun.“
Schon das Wetter würde Freizeittauchern heute wenig Spaß machen. Regen prasselt auf das Schlauchboot, wenn es gegen die Wellen Fahrt aufnimmt schießt Salzwasser über den Bug.
„Wir tauchen das ganze Jahr durch. Dieses Jahr hatten wir einen extrem kalten Winter, da hatten wir Wassertemperaturen von zwei Grad, Oberflächentemperaturen Minusgrade, das waren schon harte Bedingungen. Für die Oberflächenmannschaft ist es besonders hart dann, weil die müssen ja über Wasser auch arbeiten, mit der Signalleine, müssen dem Taucher Sachen anreichen. Und da werden die Hände kalt, die Füße kalt, und dann so drei, vier Stunden bei den Bedingungen auf nem offenen Boot, das ist schon speziell für die Oberflächenleute ganz schön krass.“
Matthias Wehkamp hat sich inzwischen die Sauerstoffflasche umgebunden und sein Arbeitszeug ins Wasser gehievt. Jetzt taucht er ab.
Der markierte Meeresboden, den er fotografieren will, liegt mitten in einem fußballfeldgroßen, von Bojen markierten Gebiet vor der Nordostküste Helgolands. 36 schwere Beton-Tetraeder hat das Alfred-Wegener-Institut für Meeresforschung hier versenken lassen. Dazwischen werden auf dem Meeresgrund bald Leitungen verlegt und Steckdosen für Strom und Datenanbindung installiert. MarGate – Tor zum Meer – heißt das Unterwasser-Experimentierfeld, das hier entsteht.
„Wir haben in der aquatischen Ökologie nun ja eben den Nachteil, dass wir wie ein blinder Forscher arbeiten müssen. Ich vergleiche das immer gerne mit der Ornithologie, mit der Vogelkunde: Die Situation ist ähnlich, dass ein Vogelkundler in den Wald geht, in den tropischen Regenwald geht und mit verbundenen Augen durch das System durchlaufen muss, um die Ökologie dieser Tiere zu verstehen. In der Situation sind wir.“
Philipp Fischer ist der Leiter des Helgoländer Zentrums für Wissenschaftliches Tauchen. Wenn MarGate im Herbst in Betrieb geht, soll es möglich werden, Vorgänge unter Wasser über Wochen und Monate kontinuierlich zu beobachten. Denn wenn Sensoren und Experimente mit den Knoten des Unterwassernetzwerks verbunden werden, können Wissenschaftler sie bequem per Internet vom Schreibtisch aus steuern und alle Messdaten jederzeit auf den Bildschirm holen. Das ist vor allem wichtig, um Ereignisse festzustellen, die nur selten auftreten.
„Wenn wir Glück haben, entdecken wir zwischendurch ein bestimmtes Ereignis, wenn wir Pech haben aber auch nicht, dass zum Beispiel eine erhöhte Sedimentationsrate ist, weil gerade eine Algenblüte auftritt oder weil Tiefenwässer vorbei kommen, die ne bestimmte Signatur tragen. Wir müssten dann zu diesem Zeitpunkt, wenn wir das erkennen, ganz gezielte Probennahmen machen – zeitlich hoch aufgelöst – das können wir aber nur, wenn wir genau wissen: Jetzt gilt's. Also nicht, wie wir es bisher häufig gemacht haben, ein Sammler, sondern wirklich ein Jäger dahingehend auch.“
Inzwischen hat Matthias Wehkamp den Sauerstoff in seiner Flasche fast aufgebraucht. Nach einer knappen Stunde im kalten Wasser klettert er zurück an Bord des Schlauchboots und lässt die Druckluft aus der Isolationsschicht seines Taucheranzugs zischen.
Der Forscher setzt große Hoffnung in die Fertigstellung von MarGate. Mit einer dann unter Wasser installierten Elektroheizung könnte er den Klimawandel bereits simulieren, lange bevor er tatsächlich eintritt.
„Wir spielen tatsächlich mit dem Gedanken, auf so einem kleinen Areal von einem Meter mal einem Meter die Temperatur zu erhöhen und das über einen etwas längeren Zeitraum, ein Grad würde uns da erst mal langen. Das wäre dann eine Sache, dass wir dann in Margate direkt an diese Schnittstellen gehen und uns da den Strom rausnehmen. Und eine andere Sache wäre natürlich auch wunderbar, dass wir gleich die ganze Sensorik mit MarGate verknüpfen könnten. Da kommen Temperatur, Licht, Salinität – so diese Standardsachen, die man eigentlich immer misst, und das ist natürlich eine wunderbare Sache, wenn man das so weit kriegt, dass man das am Monitor ablesen kann ohne wirklich raus zu müssen ins Wasser.“
Zurück im Institutsgebäude an der Ostkaje des Helgoländer Hafens sichten der Forschungstaucher und sein Chef die Ausbeute des Tages am Computerbildschirm. Ein paar Dutzend Fotos des bewohnten Meeresbodens sind dort jetzt zu sehen, manche scharf und detailreich, andere leicht verwaschen.
„Im Prinzip hab ich wirklich unterschiedliche Einstellungen ausprobiert: Das eine war die parallele Einstellung und jetzt noch mal die Einstellung, wo die Kameras winklig zueinander stehen. Und tatsächlich ist die letzte Einstellung um ein Vielfaches besser – qualitativ. Wenn ich die Auswertetechnik dazu auch noch zum Laufen kriege – aber das ist halt auch noch ein bisschen tricky.“
Wie die meisten Wissenschaftstaucher arbeitet auch Matthias Wehkamp an seiner Doktorarbeit. Die vielen Stunden unter Wasser machen die Promotion zu einer äußerst mühseligen Angelegenheit. Auch deshalb hofft er auf MarGate.
„Man verbringt schon sehr, sehr viel Zeit einfach nur mit dieser Tauchlogistik. Ich hatte heute 20 Minuten wirkliche Arbeitszeit unter Wasser, und dafür waren wir jetzt eigentlich den ganzen Tag beschäftigt. Und da ist das manchmal schon ganz nett, wenn man einfach nur den Monitor anmacht und seine Zahlen abliest – und das in fünf Minuten.“
Trotzdem werden die Wissenschaftstaucher auch morgen wieder das Schlauchboot flott machen und mit ihren Gerätschaften beladen. Dann assistiert Matthias Wehkamp und seine Kollegin Stephanie Hayen wird auf Tauchtour gehen. Sie erforscht, wie sich die Betontetraeder des Unterwasserexperimentierfelds langsam in ein künstliches Riff verwandeln, in dem Krabben, Dorsche und andere Fische Schutz vor passionierten Hochseeanglern und hungrigen Kegelrobben finden.
„Also Helgoland ist echt’n superschönes Tauchgebiet. Man sieht jeden Tag wieder schöne Sachen. Doch, doch, Vergnügen macht das schon immer wieder. Sonst würden wir das ja nicht machen.“