Dass Ökosysteme aus einer Vielzahl aufeinander angewiesener Arten bestehen, wird an einem schönen Beispiel im Nordpazifik deutlich: Die dort verbreiteten Kelpwälder, bestehend aus riesigen, oft über hundert Meter langen, Braunalgen, gehören zu den artenreichsten Lebensräumen im Meer. Hier tummeln sich diverse Meeressäuger wie Schwertwale (Orcas), Seehunde, Seelöwen und Seeotter, die durch den großen Fischreichtum einen gedeckten Tisch vorfinden. Bis Ende der 1980er Jahre wurde dieser Fischreichtum auch vom Menschen stark genutzt.

Die intensive Befischung führte in den 1990ern in manchen Regionen zum völligen Verschwinden der Kelpwälder und zeigte, wie diese Arten voneinander abhängen. Durch die fehlende Nahrungsgrundlage, den Fisch, für Seehunde und -löwen ging nun auch deren Population so drastisch zurück, dass die Schwertwale, die sich bisher auf diese Beute konzentriert hatten, nun auf Seeotterjagd gingen. Da die Otter die Seeigel, ihre Hauptspeise, im Zaum gehalten hatten, breiteten sich diese nun ungebremst aus. Ihre Nahrungspflanze, der Tang, wurde nach und nach abgegrast, das Grundgerüst des gesamten Ökosystems fiel in sich zusammen, und damit auch die Grundlage für eine ertragreiche Fischerei.

Dieses Beispiel für natürliche Nahrungsnetze zeigt, wie komplex die Zusammenhänge der Lebensräume und ihrer Artenvielfalt, aber auch, wie fragil ihre Funktionsfähigkeit sein können. Doch gerade im globalen Maßstab ist das Wissen über die marinen Ökosysteme noch sehr gering. „Unsere Information über diese Vielfalt beruht auf verblüffend wenigen Proben“, sagt der Oldenburger Algenexperte Hillebrand im NeFo-Interview. „Für die Tiefsee wurde berechnet, dass alle bisher genommenen Proben gemeinsam kaum mehr als wenige hundert Quadratmeter umfassen — und das bei einem System, das den Großteil der Fläche der Planeten ausmacht.“

Entsprechend schwierig ist es auch, die Auswirkungen von menschlichen Veränderungen zu verstehen und vorherzusagen. „Hier müssen wir eine konsistente Entwicklung von Langzeitbeobachtungen mit neuen quantitativen Auswerteverfahren koppeln - ein Feld, bei dem die marine Forschung der terrestrischen noch hinterher hinkt“, meint der Meeresökologe.
Die Meere sind für das menschliche Leben nicht wegzudenken: Knapp drei Milliarden Menschen decken 20 Prozent ihres Proteinbedarfs durch Fisch. Über 93 % der durch menschliche CO2-Emissionen entstandenen Wärme haben die Ozeane aufgenommen und das Klima damit bisher stabilisiert. Außerdem wird 50% des globalen Sauerstoffs von marinen Ökosystemen
produziert (Quelle: Meeresatlas 2017 der Böll-Stiftung). Doch diese stoßen an ihre Belastungsgrenzen. Überfischung, Düngemittel, Müll und andere Schadstoffe, Rohstoffabbau und Lärmbelastung sind die wichtigsten Ursachen für den Rückgang der Arten, Lebensräume und genetischen Vielfalt in den Meeren.

Wovon hängt die Stabilität eines marinen Ökosystems ab? Und welche Rolle spielt dabei die Artenvielfalt? Diese Frage wird in den kommenden Jahren eine zentrale Rolle im Helmholtz-Institut für Funktionelle Marine Biodiversität (HIFMB) spielen. Im marinen Bereich gibt es dazu wesentlich weniger Studien als im terrestrischen, meist auch nur bezüglich einzelner Störgrößen und wenigen Organismengruppen, meint Hillebrand. Doch tatsächlich sind die Meere wesentlich mehr Störfaktoren ausgesetzt als der Fischerei. Erwärmung, Versauerung, Verschmutzung, Überdüngung und Lärm zwingen die marinen Ökosysteme zu einem zunehmenden Wandel. Das große Bild fehlt also. Dieses will Prof. Helmut Hillebrand in seinem integrativen Institut nun schaffen.

Das Helmholtz-Institut soll dafür bereits vorhandene Arbeitsgruppen am Alfred-Wegener-Institut und der Universität Oldenburg zusammenführen. Dies ermöglicht eine gemeinsame Arbeit zu den wesentlichen Aspekten der Biodiversität — von der Genetik einzelner Meerestiere, Algen und Bakterien bis hin zur Funktionsanalyse eines ganzen Ökosystems. Darüber hinaus werden vier neue Professoren berufen und Nachwuchsforschergruppen eingerichtet.

Die Forschung am neuen Helmholtz-Institut ist ausgesprochen interdisziplinär angelegt, die neben den naturwissenschaftlichen auch die gesellschaftswissenschaftlichen Fragestellungen bearbeiten können. Denn am Ende sollen entsprechende Politikempfehlungen für Naturschutz- und Managementstrategien, also nachhaltige Nutzungsformen der Meere und ihrer natürlichen Ressourcen stehen. „Wie können wir unsere marine Umwelt wirksam schützen, obgleich viele dort lebende Arten mobil und die Gebiete ohnehin meist keiner Nation zugehörig sind? Das ist nur eine der Herausforderungen des marinen Naturschutzes, bei der wir noch am Anfang stehen und für die wir Konzepte entwickeln wollen“, erläutert Hillebrand.

In der Aufbauphase von 2017 bis 2020 wird das neue Institut vom Land Niedersachsen mit 23 Millionen Euro finanziert, darin ist auch ein Institutsneubau in Oldenburg enthalten. Ab 2021 wird überwiegend die Helmholtz-Gemeinschaft die Kosten tragen.
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Über NeFo

Netzwerk-Forum (NeFo) zur Biodiversitätsforschung Deutschland. Projekt zur inter- und transdisziplinären Vernetzung und Sichtbarmachung der Biodiversitätsforschung in Deutschland über Institutionsgrenzen hinweg. Es wird gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF und maßgeblich durchgeführt durch das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung Leipzig — UFZ sowie das Museum für Naturkunde Berlin (Leibniz-Gemeinschaft).