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Leschs Kosmos   Sendung vom 02.02.2016 [Archiv] Goldrausch in der Tiefsee

Lauernde Gefahren beim Meeresbergbau

Die Nachfrage nach Nickel, Kupfer, Kobalt und anderen Buntmetallen steigt konstant.Ohne sie gäbe es keine Smartphones, Notebooks, LED-Leuchten oder Elektromotoren. Den wachsenden Metallhunger der Menschheit können die Minen an Land aber bald nicht mehr stillen. Manganknollen am Meeresgrund sollen deshalb die Zukunft unserer modernen Gesellschaft sichern. Doch welche Konsequenzen deren Förderung auf das Ökosystem in der Tiefsee haben wird, ist noch nicht abzuschätzen.  

Erdkugel mit Kennzeichnung Manganknollengürtel

Wie wird die Tierwelt auf den Abbau von Manganknollen reagieren? Wissenschaftler vom Forschungsschiff "Sonne" versuchen das mit verschiedenen Tests in der Tiefsee herauszufinden.

(29.01.2016)
Manganknolle am Meeresgrund

Die Manganknollen am Meeresgrund ähneln verkohltem Blumenkohl - und sie sollen die Zukunft unserer modernen Gesellschaft sichern. Aber ihr Abbau bedroht das unerforschte Ökosystem der Tiefsee.

(02.02.2016)
Logo der Clipreihe

Harald Lesch mit einem kritischen Kommentar zur Rohstoffgewinnung in der Tiefsee.

(02.02.2016)

Im Pazifik, auf dem Boden der Tiefsee, sind Felder aus Manganknollen von der Größe Europas zu finden. Tief unten auf dem Meeresgrund liegt also die Hoffnung unserer modernen Industriegesellschaft. Aber wie realistisch ist der Traum vom Tiefseebergbau? Und gefährden wir damit das Leben im Meer? Professor Harald Lesch geht diesen Fragen auf den Grund.

Die Jagd nach Nickel

Etwa 1.800 neue Windkraftanlagen werden jährlich in Deutschland gebaut. Doch auch umweltfreundliche Technik verbraucht tonnenweise Buntmetalle. Ganz zu schweigen von Traditionsbranchen wie der Autoindustrie, die ohne diese Metalle zum Stillstand kämen. Ein Beispiel ist Nickel: Es liegt unter anderem an diesem Metall, dass die Förderung von Erzen aus der Tiefsee ganz oben auf der Agenda der Europäischen Union steht. Denn Nickel garantiert Korrosionsbeständigkeit. Ohne diesen Rohstoff lässt sich beispielsweise kein Edelstahl herstellen. Laut Prognosen sind die globalen Nickelvorräte an Land in 40 Jahren aber erschöpft.

Wie entstehen Manganknollen?

Aufgeschnittene Manganknolle

Um einen festen Kern herum, einen sogenannten Wachstumskeim, wie einen Haifischzahn oder das Bruchstück einer Muschel, lagern sich im Meerwasser gelöste Metalle ab. Und dann dauert es sehr, sehr lange. In einer Million Jahren wachsen die Knollen nur etwa fünf Millimeter. Millionen Jahre später ist schließlich eine faustgroße Knolle entstanden.

Zudem steigt der Nickelverbrauch weltweit von Jahr zu Jahr. Viele europäische Länder, von Natur aus eher rohstoffarm, wünschen sich allein schon aus strategischen Gründen Alternativen zum Import aus dem Ausland. Eine mögliche Alternative ist der Abbau metallhaltiger Manganknollen auf dem Meeresgrund. Mehr als 70 Prozent der Erdoberfläche ist von Meeren bedeckt. Und davon sind wiederum mehr als 70 Prozent Tiefsee. Wie dieses seit Ewigkeiten ungestörte Universum auf Eingriffe von außen reagiert, weiß noch niemand. 99 Prozent der Tiere sind unbekannt. Man weiß aber, dass viele der Bewohner sehr alt werden und teilweise erst mit 50 Jahren geschlechtsreif sind. Ändern sich die Umweltbedingungen, hat das Leben hier keine guten Voraussetzungen: Es ist nicht gemacht für rasche Anpassungen.

Ein Langzeitexperiment am Meereboden

Das Forschungsschiff

Das Forschungsschiff "Sonne"

Schon in den 1980er-Jahren fragten sich Wissenschaftler, welche Auswirkungen der Meeresbergbau haben würde. Sie starteten ein Langzeitexperiment im Pazifik, westlich von Ecuador. Die Forscher durchpflügten den Meeresgrund. Sie wollten eine ähnliche Störung erzeugen, wie sie der Abbau von Manganknollen verursachen würde. Dazu ließen sie eine Pflugegge in die Tiefe hinab und zogen sie über den Boden. Insgesamt 78-mal. Was von diesen Spuren nach Jahrzehnten noch sichtbar ist, wollen ihre Kollegen vom Forschungsschiff „Sonne“ heute herausfinden. Spuren im Schlamm, die sich nach 26 Jahren noch aufspüren lassen? Das klingt absurd.

Der Tauchroboter

Tauchroboter wird vom Schiff ins Wasser gelassen

Die Forscher lassen einen Tauchroboter das damals bearbeitete Stück Meeresboden abfahren. Das wendige autonome Unterwasservehikel, kurz AUV, macht dabei Fotos vom Meeresboden, um die heutige Situation zu dokumentieren. Die Einzelbilder werden dann am Computer zu einem Mosaik zusammengesetzt, das eine detaillierte Analyse des Bodens erlaubt. Langsam setzt der Computer die Fotos des AUV zu einem Mosaik zusammen. Die Spuren der Pflugegge sind so deutlich zu sehen, als hätte man sie erst gestern gezogen.

Die Tiefseebewohner

Tiefseeiee in Petrischalen

Zusätzlich wollen die Wissenschaftler auf dieser Expedition herausfinden, wie die Tierwelt am Meeresboden die Störung vor mehr als einem Vierteljahrhundert verkraftet hat. Was alles auf den Knollen und um sie herum lebt, weiß bis jetzt noch niemand. Mit ausgelegten Fallen am Meeresboden bergen die Forscher zahlreiche Tiere. Und falls diese Lebewesen nur hier vorkommen, wäre der Meeresbergbau ihr Todesurteil. Jeder einzelne Organismus wird noch an Bord untersucht. Der erste Eindruck der Wissenschaftler ist, dass die Artenvielfalt im Testgebiet im Vergleich zu vor 26 Jahren abgenommen hat. Genaueres werden ihnen später gentechnische Laboranalysen verraten.

Das Sediment

Forscher mit Sedimentkern

Die Crew der „Sonne“ hat die einmalige Chance, eine Antwort auf eine weitere entscheidende Frage zu bekommen: Gibt es neben den Spurrillen heute noch andere messbare Veränderungen im Sediment des Testgebiets? Denn die Pflugegge hat damals Sauerstoff in Schichten verteilt, in denen normalerweise keiner vorhanden ist. Das sogenannte Schwerelot soll mehrere Meter in den Meeresboden eindringen und einen Sedimentkern ausstechen. Eine Probe aus einem mehrere Meter langen Querschnitt wird geborgen und im Kühlraum analysiert. Dort herrscht eine der Tiefsee vergleichbare Temperatur, die die Chemie der Probe konserviert.

Der Meeresboden

Grafik: CO2-Speicher Tiefsee

Hat sich nach 26 Jahren der Meeresboden erholt? Die Ergebnisse sind eindeutig: Immer noch sind der Sauerstoffgehalt und die chemischen Eigenschaften des Bodens anders als früher. Wer geochemische Prozesse im Ozean stört, geht ein hohes Risiko ein. Denn die Meere sind ein wichtiger Faktor im Klimageschehen. Sie nehmen CO2 aus der Luft auf. Es wird von Strömungen in die Tiefe transportiert oder in Plankton gebunden und sinkt mit diesem zu Boden. Ungestört kann es dort unten Jahrhunderte lang verbleiben. Die Ozeane sind riesige CO2-Speicher. Statt der vergleichsweise kleinen Pflugegge werden in Zukunft wohl große Maschinen den Meeresboden beackern. Die Wirkung dieser riesigen Raupen lässt sich heute noch gar nicht abschätzen. Klar ist: Sie werden das Leben am Meeresgrund und die Eigenschaften der Tiefsee für lange Zeit verändern.

Die Ausbeutung der Ozeane

Die Ozeane bedecken mehr als 70 Prozent der Erdoberfläche. Schon immer wollten Menschen die Meere erobern und ausbeuten. Früher war der Walfang ein ertragreiches Geschäft. Erst als Erdöl als Ersatz für Walfett genutzt wurde, verlor die Waljagd ihren Reiz. Ähnlich gefährdet wie einst die Wale sind heute die Fischbestände. Denn die Schleppnetze, die über den Boden der Ozeane gezogen werden, sammeln alles, was ihnen in den Weg gerät. Viele Arten sind vom Aussterben bedroht, noch bevor sie erforscht werden können. Die Industrialisierung der Meere schreitet unaufhaltsam voran. Der offene Ozean abseits der Hoheitsgebiete einzelner Länder gehört prinzipiell niemandem und allen. Nur wenige internationale Regeln grenzen ein, was hier geschieht.

Das Auf und Ab von Nauru

Gefahrenschild auf der Insel Nauru

Nur Länder, nicht aber Firmen, erhalten Lizenzen. Zu den Lizenznehmern gehört inzwischen auch der winzige Inselstaat Nauru. Der Hintergrund: Konzern Nautilus Minerals trat an Nauru heran, um gemeinsam eine Lizenz zu beantragen. Bodenschätze haben den Insulanern bereits einmal Wohlstand gebracht. Vor weniger als 40 Jahren gehörte Nauru zu den reichsten Staaten der Welt. Aber der Geldsegen hing an einer einzigen Ressource: den reichsten Phosphatvorkommen der  Welt. Seit dem Jahr 2000 sind die Vorkommen nun fast vollständig ausgebeutet. Es folgte der wirtschaftliche Absturz. Mittlerweile hat sich der Inselstaat aus dem Vertrag mit Nautilus gelöst und will in Eigenregie Manganknollen fördern. Experten bezweifeln, dass das kleine Land das technische Know-How besitzt. Denn das hat nur, wer an den neuesten Entwicklungen Teil hat.

Für den Schutz des Meeresbodens ist seit 1994 die Internationale Meeresbodenbehörde der Vereinten Nationen zuständig. Sie vergibt Lizenzen zur Erforschung des Manganknollengürtels. Viele europäische Länder, auch Deutschland, haben ihre Claims bereits abgesteckt. Wer eine Lizenz besitzt, darf das Gebiet erkunden und hat später die Chance, die Bodenschätze abzubauen. An der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen untersuchen Forscher, wie sich die Metalle aus Manganknollen am besten gewinnen lassen. Das metallhaltige Material wird zunächst bei großer Hitze geschmolzen. Dieser Prozess verbraucht sehr viel Energie. Eine weitere Schwierigkeit liegt darin, dass  Manganknollen zu mehr als 90 Prozent aus Sand und Mangan bestehen. Beide Substanzen sind wirtschaftlich nicht von Interesse. Begehrt dagegen sind Nickel und andere Buntmetalle. Aus der Schmelze kommen die Buntmetalle zudem zusammengeklumpt mit dem weniger wertvollen Eisen. Sie müssen noch durch weitere Verfahren aufwendig getrennt werden. Viel Aufwand für wenig Ausbeute. Sollte Deutschland einst tatsächlich Knollen aus dem Pazifik fördern, ist noch offen, wo diese verhüttet würden. Der Transport des Rohmaterials bis nach Europa wäre zu aufwendig. Lateinamerika dagegen wäre als Standort eine Option. Aber keines der in Frage kommenden lateinamerikanischen Länder hat auch nur annähernd die gleichen Umweltstandards wie die EU-Staaten. Und Buntmetalle können für Menschen in hohen Konzentrationen giftig sein. Die unscheinbare schwarze Knolle  verheißt nicht nur neue Rohstoffe. Ihr Abbau wirft viele Fragen auf, für die es noch keine Antworten gibt.

02.02.2016

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