Abbildung 1. Illustration des vertikalen Übergangs von flachen zu mesophotischen Tiefen.
Die Twilight Zone… Nein, es ist weder der Name einer schicken neuen Disneyland-Attraktion noch die Fortsetzung eines bekannten Vampirfilms. Es ist vielmehr die umgangssprachliche Bezeichnung für einen ganz besonderen Ort in unseren Ozeanen. Es handelt sich um eine Übergangszone, in der das natürliche Sonnenlicht mit zunehmender Tiefe stark abnimmt. In tropischen und subtropischen Gebieten finden wir hier Unterwasserlebensräume, die von Tauchern nur selten erreicht werden: die sogenannten mesophotischen Korallenriffe (MCEs; Abbildung 1).
Mesophotische Korallenökosysteme (MCEs) bestehen aus einer Gemeinschaft lichtabhängiger Korallen und anderer assoziierter Organismen, die typischerweise in Tiefen zwischen 30 und 150 Metern vorkommen <2; 3; 5>: Schwämme, Weichkorallen, Fische, Wirbellose – die Liste ließe sich fortsetzen (Abbildung 2). Mit zunehmender Tiefe entlang des Riffabhangs steigt der Druck, und entlang dieses vertikalen Gradienten, von flach zu tief, lassen sich Veränderungen in den marinen Lebensgemeinschaften beobachten. Tatsächlich scheint der Übergang zu mesophotischen Lebensräumen jedoch eher vom Licht als von der Tiefe beeinflusst zu werden, wie eine aktuelle Studie von Tamir et al. (2019) nahelegt <8>. Das bedeutet, dass MCEs unter bestimmten Lichtverhältnissen tiefer als die in der allgemeinen Definition verwendeten 30–40 Meter beginnen können, um sie von flachen Korallenökosystemen abzugrenzen. Diese derzeit anerkannte tiefenbasierte Definition scheint tatsächlich hauptsächlich auf Tauchvorschriften und weniger auf wissenschaftlichen Erkenntnissen zu beruhen.
Abbildung 2. Weichkorallen, die wir beim Aufstieg von einem Tieftauchgang in -66 m Tiefe angetroffen haben.
Diese Ökosysteme liegen in jedem Fall tief, teilweise sehr tief. Aufgrund der Schwierigkeit, diese Tiefen zu erreichen, sind marine Ökosysteme (MCEs) stark untererforscht und wurden bis vor Kurzem von der Wissenschaft kaum beachtet. Eine Studie aus dem Jahr 2008 zeigte, dass 87 % der gesamten Literatur über Korallenriffe keine Probenahmen unterhalb von 30 Metern dokumentierten. Es wird jedoch vermutet, dass diese tieferen Riffe eine entscheidende Rolle für die Widerstandsfähigkeit globaler Korallenriffe spielen, die für den Erhalt gesunder mariner Ökosysteme unerlässlich ist <7>. MCEs könnten im Einzelfall einigen Korallen- und Fischarten angesichts des Klimawandels und zunehmender anthropogener Belastungen in flacheren Gewässern – wie Fischerei, Tourismus, chemische Verschmutzung, Lebensraumzerstörung, Lärmbelästigung durch Freizeit- und Handelsschiffe und mehr (Abbildung 3) <1; 6> – einen Zufluchtsort bieten. Das Interesse an MCEs wurde durch die kürzlich erfolgte Veröffentlichung eines umfassenden Berichts des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (UNEP) öffentlich bekräftigt, der die Bedeutung und Dringlichkeit ihrer Erforschung unterstreicht <1>.
Abbildung 3. MCEs können auch als Kinderstuben dienen. Junger Dreiflecken-Kaiserfisch (Apolemichthys trimaculatus ) versteckt sich in einem Riss im Meeresboden in 60 m Tiefe.
Obwohl Indonesien im Herzen des Korallendreiecks liegt, einem Hotspot der Artenvielfalt mit der weltweit größten Anzahl an Meeresarten, wurden in diesem Land praktisch keine Studien zu mikrobiellen Ökosystemen durchgeführt. Dies ist überraschend, da viele lokale Gemeinschaften für ihr Überleben direkt von Korallenriffen abhängig sind.
In den letzten Jahren wurden ganzjährig Beobachtungen an der Nordostküste Balis (Indonesien) bei technischen Tauchgängen in Tiefen von 60 bis 100 Metern durchgeführt. Symbolträchtige Fischarten wie Haie, Stachelmakrelen, Thunfische und Büffelkopf-Mondfische ( Mola alexandrini ) wurden regelmäßig gesichtet. Einige von ihnen zeigten ein bemerkenswertes Verhalten, das in diesen Tiefen selten bis nie dokumentiert wurde. Tatsächlich beteiligten sich einige Individuen an Putzerfisch-Interaktionen. Das bedeutet, dass bestimmte Rifffische als Putzer fungierten und Parasiten und abgestorbene Hautschuppen von der Körperoberfläche größerer Fische entfernten. Die Beobachtungen der Mondfische ähneln denen an den flacheren Riffen im Meeresschutzgebiet Nusa Penida <4>, einer kleinen Insel vor Bali, wo sie jedes Jahr von August bis Oktober von Tauchern gesichtet werden <9>. Bislang wurden Putzvorgänge von Mondfischen an tiefen Riffen in der Region um Bali nur vereinzelt berichtet (Abbildung 4). Der Büffelkopf-Sonnenfisch ist der größte Knochenfisch, der derzeit auf unserem Planeten lebt. Er kann eine Gesamtlänge von über drei Metern und ein Gewicht von bis zu zwei Tonnen erreichen, dennoch ist über dieses Tier, das oft mit seinem Verwandten, dem Mondfisch ( Mola mola), verwechselt wird, nur wenig bekannt.
Abbildung 4. Buckelkopf-Sonnenbarsch, Mola alexandrin i, und sein Putzerfisch, der Langflossen-Wimpelfisch, Heniochus acuminatus s, -75 m.
Zusammenfassend lässt sich sagen: In diesen Tiefen, in einem Land, das als Epizentrum des Korallendreiecks gilt, lebt ein riesiger, symbolträchtiger und geheimnisvoller Fisch, der ein bisher unbekanntes Verhalten zeigt. Doch MCEs (Mosaikfische mit ungewöhnlicher Meeresprävalenz) wurden dort praktisch noch nie untersucht. Ein wahres Goldgrubenthema für jeden Meeresbiologen und wissenschaftlichen Taucher! Es war ein Leichtes, motivierte und kompetente Experten für die Umsetzung eines anspruchsvollen und wegweisenden Pilotprojekts zu finden: Dr. Marianne Nyegaard, weltbekannte Mondfischexpertin und Entdeckerin des Mondfisches ( Mola tecta) ; Marc Crane, Tauchlehrer, der als einer der Ersten diese Verhaltensweisen an den Tiefseeriffen vor Bali beobachtet hat; und natürlich unser indonesischer Wissenschaftspartner, ohne den dieses Projekt nicht möglich gewesen wäre: Dr. I Gede Hendrawan, ein erfahrener Ozeanograph und Naturschützer der Fakultät für Meereswissenschaften und Fischerei der Universitas Udayana auf Bali. Das war der einfache Teil… Trotz des wissenschaftlichen Interesses an einem solchen Projekt ist die Finanzierung immer eine Herausforderung und erfordert viel Zeit vor dem Computerbildschirm, um Kostenvoranschläge zu berechnen und Anträge zu schreiben, die an verschiedene Organisationen geschickt werden, in der Hoffnung, dass mindestens eine von ihnen bereit ist, zu helfen.
Nach einigen Monaten erreichte uns eine großartige Nachricht per E-Mail: Die französische Botschaft in Indonesien hatte das Projekt ausgewählt und die Finanzierung zugesagt. Wenige Monate später folgte eine weitere fantastische Neuigkeit: Die National Geographic Society – für die meisten von uns Wissenschaftlern ein absolutes Traumziel – hatte ebenfalls zugesagt, unsere Arbeit mit einem Nachwuchsförderstipendium zu unterstützen! Aus einem fernen Traum wurde endlich Realität. Wir hatten das Glück, von Anfang an auf verlässliche technische Partner zählen zu können, die uns mit wichtigen Werkzeugen und Ausrüstungen für die Sicherheit und den Komfort der Taucher sowie die Datenerfassung ausstatteten. Nachdem alle administrativen und rechtlichen Aspekte geklärt waren und wir somit die Genehmigung hatten, legal in Indonesien zu forschen, war es endlich soweit: Wir sprangen ins Wasser (Abbildung 5).
Abbildung 5. Lange Stunden, die vor Beginn jeglicher Forschungstätigkeit in Indonesien vor dem Computer verbracht wurden.
Neben der erstmaligen Dokumentation der allgemeinen Zusammensetzung von MCEs im Nordosten Balis (Abbildung 6) ist eine der Hauptfragen, die wir mit diesem Pilotprojekt untersuchen, ob tiefe „Putzerstationen“ existieren oder ob große Fische zufällig entlang der Riffe mit Putzerfischen interagieren. Die Beantwortung dieser Frage könnte Konsequenzen für zukünftige Schutzmaßnahmen haben.
Abbildung 6. Marc Crane filmt das Leben, das sich im Inneren und um Schwämme und Nesseltiere herum entwickelt, in -102 m Tiefe.
Ein besseres Verständnis der Nutzung von Putzerstationen (oder -gebieten) durch Mondfische würde insbesondere die Politik unterstützen, da Indonesien plant, den Büffelkopf-Mondfisch (M. alexandrini) als geschützte Art einzustufen. Angesichts des rapide zunehmenden Tauchdrucks auf die flachen Riffe Balis und der Inselgruppe Nusa Penida, wo Taucher regelmäßig bis in die obersten 30 Meter vordringen und sich tagsüber dort aufhalten, könnten tiefere Putzerstationen wichtige Ausweichmöglichkeiten und ruhigere Gelegenheiten für Mondfische bieten, mit Putzerfischen in Kontakt zu treten. Das Wissen darüber, ob in diesen größeren Tiefen spezielle Putzergebiete oder -stationen entstehen, würde helfen, den Bedarf an Managementmaßnahmen für den Tauchtourismus in den flacheren Gebieten sowie den zukünftigen Schutzbedarf tieferer Gebiete zu bewerten. Mondfische könnten dann als Schirmart für diesen letztgenannten Zweck dienen: Ihr Schutz würde zum Schutz ganzer Lebensräume führen, in denen Hunderte anderer Arten gedeihen. Dieses Pilotprojekt zielt außerdem darauf ab, die Verbindung zwischen Mikrokosmos-Ökosystemen (MCEs) und den Flachwasserriffen zu untersuchen und zu erforschen, wie der Einsatz von technischem Tauchen neue Erkenntnisse über die Funktion von MCEs liefern kann. Neben der Schließung einer Wissenslücke in Indonesien hinsichtlich globaler Erhebungsbemühungen glauben wir, dass solche Erkenntnisse die Bemühungen zum Schutz eines oft vernachlässigten Ökosystems und wenig bekannter Fischarten ernsthaft unterstützen werden.
Zwei unterschiedliche Standorte wurden ausgewählt und zu zwei verschiedenen Jahreszeiten, Regen- und Trockenzeit, untersucht. Für die Tauchgänge verwenden wir Kreislauftauchgeräte und hypoxische Trimix-Gemische, um sicher Tiefen bis zu 100 Metern zu erreichen. Bei jedem Tauchgang folgen wir so genau wie möglich derselben Unterwasserroute, um die Vergleichbarkeit zu gewährleisten. Ungewöhnliches Fischverhalten wird dabei per Video und Foto dokumentiert, insbesondere bei Arten, die bekanntermaßen als Putzerfische für Mondfische fungieren: dem Langflossen-Wimpelfisch ( Heniochus acuminatus , Abbildung 7) und dem Kaiserfisch ( Pomacanthus imperator , Abbildung 8) .
Abbildung 7. Langflossen-Wimpelfisch, Heniochus acuminatus , -56 m.
Abbildung 8. Kaiserfisch, Pomacanthus imperator , -52 m.
Wir haben außerdem einen Wasserstandslogger und einige Temperatur- und Lichtlogger eingesetzt, die über viele Monate in verschiedenen Tiefen unter Wasser bleiben werden, um die Gezeiten-, Temperatur- und Lichtschwankungen genau zu erfassen und diese physikalischen Faktoren dann mit unseren naturkundlichen Beobachtungen zu vergleichen (Abbildung 9).
Abbildung 9. Konfiguration der Datenlogger vor dem Unterwassereinsatz.
Ein Bachelorstudent der Universitas Udayana, Gede Indra Putra Pratama, begleitete uns auf die Feldarbeit. Während wir unter Wasser waren, setzte er in festgelegten Abständen eine Sonde vom Boot aus ein, um Wasserparameter wie Temperatur und Salzgehalt zu messen (Abbildung 10).
Abbildung 10. Ausbringen der CTD-Sonde vom Boot aus am Tauchplatz.
Die physikalische Ozeanographie ist ein wichtiger Bestandteil dieser Expedition, da sie uns ein besseres Verständnis der Umweltaspekte und -variationen des Untersuchungsgebiets ermöglicht. Sie kann somit dazu beitragen, die gemachten Beobachtungen – oder deren Fehlen – zu erklären, da die Zusammensetzung des Lebensraums und das Verhalten der Fische eng mit den physikalischen Faktoren der Umgebung verknüpft sind. Je mehr Daten wir sammeln können, desto besser können wir unser Wissen über die bisher wenig erforschten Meeresökosysteme erweitern. Und hoffentlich führt ein besseres Wissen und Verständnis zu einem besseren Schutz, da es die Entwicklung neuer und effizienterer Schutzpläne ermöglicht.
Das bunte Leben endet nicht an der Oberfläche unserer Ozeane (Abbildung 11). Wenn Menschen Naturwunder sehen können, fühlen sie sich ihnen stärker verbunden und werden sie eher schützen. Bilder sind ein wirkungsvolles Mittel, um Geschichten zu erzählen und aufzuklären. Und Aufklärung ist entscheidend für den Naturschutz. Deshalb basiert diese Arbeit im Kern auf Fotos und Videos aus der Tiefsee, die dazu dienen, das öffentliche Bewusstsein für den Zustand und das Schicksal unserer Ozeane zu schärfen, positive Emotionen zu wecken und vielleicht nachhaltige Veränderungen in unserem Alltag anzustoßen. Letzteres ist angesichts des globalen Wandels und des zunehmenden menschlichen Drucks auf Ökosysteme und Wildtiere weltweit von höchster Priorität.
Abbildung 11. Farbenfrohe Ansammlung von Schwämmen, Seelilien, Gorgonien und anderen Weichkorallen, -98 m.
Die erste Feldstudie fand im Februar/März 2019 statt, bei der wir leider keine Mondfische sichteten. Dennoch erlebten wir viele faszinierende Begegnungen, von kleinen Lebewesen bis hin zu riesigen Thunfischen in der Tiefe. Besonders bemerkenswert war die dreimalige Sichtung des einzigartigen Rotstreifen-Großaugenthuns (Pristigenys meyeri) . Unseres Wissens wurde er bisher noch nie in den Gewässern um Bali beobachtet oder von Tauchern in seinem natürlichen Lebensraum fotografiert (Abbildung 12).
Abbildung 12. Rotstreifen-Großauge, Pristigenys meyeri , -100 m.
Leider fanden wir auch im tieferen Teil des Riffs Plastikmüll, was verdeutlicht, dass kein Ökosystem sicher ist und selbst die tieferen Bereiche durch unseren sorglosen Lebensstil beeinträchtigt werden können (Abbildung 14). In diesen Tiefen, im kälteren Wasser und bei geringer Sonneneinstrahlung, dauert der Abbau des Plastiks noch länger, und es bleibt dort über Jahrhunderte oder sogar Jahrtausende bestehen und schädigt die Tierwelt.
Eine traurige Erinnerung daran, dass wir dringend den Müllhahn zudrehen müssen, indem wir unseren Konsum von Einwegprodukten – nicht nur von solchen aus Kunststoff – einstellen und so viel wie möglich wiederverwenden und reparieren.
Abbildung 14. Plastikflasche, -100 m.
Die nächste Mission findet schon bald, im Oktober 2019, während der berühmten Mondfischsaison statt. Wir hoffen, diesmal mehr Glück mit Mondfischen zu haben, aber nichts ist garantiert! Das Spannende an der Arbeit mit der Natur ist ja gerade ihre Unberechenbarkeit – man weiß nie, was man beim Tauchgang entdecken wird (Abbildung 13).
Abbildung 13. Marc Crane zeigt auf zwei riesige Thunfische, die plötzlich knapp über uns vorbeiziehen, -64 m... Leider zu weit entfernt und zu schnell für ein Foto! Aber dieses Bild zeigt zumindest, wie groß Gorgonien in MCEs werden können.
Sie können uns auf Facebook und Instagram unter @unseenexpeditions folgen, wo wir täglich Updates, Fotos und Videos zum Projekt veröffentlichen. Wir haben auch einen YouTube-Kanal .
<1> Baker EK, Puglise KA und Harris PT (Hrsg.) (2016) Mesophotische Korallenökosysteme – Ein Rettungsboot für Korallenriffe? Das Umweltprogramm der Vereinten Nationen und GRID-Arendal, Nairobi und Arendal, 98 S.
<2> Hinderstein LM, Marr JCA, Martinez FA, Dowgiallo MJ, Puglise KA, Pyle RL, Zawada DG, Appeldoorn R (2010) Themenschwerpunkt „Mesophotische Korallenökosysteme: Charakterisierung, Ökologie und Management“. Coral Reefs 29:247–251.
<3> Kahng SE, Garcia-Sais JR, Spalding HL, Brokovich E, Wagner D, Weil E, Hinderstein LM, Toonen RJ (2010) Community Ecology of Mesophotic Coral Reef Ecosystems. Korallenriffe 29:255–275.
<4> Konow N, Fitzpatrick R, Barnett A (2006) Ausgewachsene Kaiserfische ( Pomacanthus imperator ) säubern riesige Mondfische (Mola mola) in Nusa Lembongan, Indonesien. Korallenriffe, 25:208.
<5> Lesser PM, Slattery M, Leichter JJ (2009) Ökologie mesophotischer Korallenriffe. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 375:1–8.
<6> Lindfield SJ, Harvey ES, Halford AR, McIlwain JL (2015) Mesophotische Tiefen als Rückzugsgebiete für fischereilich relevante Arten in Korallenriffen. Coral Reefs, 35:125.
<7> Loya Y, Eyal G; Treibitz T, Lesser MP, Appeldoorn R (2016) Themenschwerpunkt zu mesophotischen Korallenökosystemen: Fortschritte im Wissen und Zukunftsperspektiven. Coral Reefs, 35: 1-9.
<8> Tamir R, Eyal G, Kramer N, Laverick JH und Loya Y (2019) Die Lichtverhältnisse beeinflussen den Übergang von flachen zu mesophotischen Korallengemeinschaften. Ecosphere 10(9):1–18.
<9> Thys T, Ryan JP, Weng KC, Erdmann M, Tresnati J (2016) Die Wanderungen eines Stars des marinen Ökotourismus: Die Wanderungen des Kurzen Mondfisches Mola ramsayi in Nusa Penida, Bali, Indonesien. Journal of Marine Biology, 2016:1–6.
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Verfasst von Alexis Chappuis
Alexis Chappuis ist ein französischer Meeresbiologe, technischer Taucher und Amateurfotograf. In seiner noch jungen Karriere hat er weltweit verschiedene meeresökologische Studien durchgeführt und dabei unzählige Stunden auf und unter Wasser verbracht.
