Für einen Meeresbiologen wie mich ist es immer eine Freude, an einer multidisziplinären wissenschaftlichen Kampagne wie M202 auf einem modernen ozeanografischen Schiff wie der FS Meteor teilzunehmen. Neben dem Reiz, das Unbekannte zu erforschen, den solch eine Reise mit sich bringt, können wir von teilnehmenden ForscherInnen mit unterschiedlichen Hintergründen und Interessen lernen, neue wissenschaftliche Horizonte erschließen und möglicherweise künftige Partnerschaften eingehen.
Wie in anderen Wissensbereichen entwickelt sich auch die Erforschung der Meere in einem noch nie dagewesenen Tempo weiter. Die Kombination von Umweltsensoren mit akustischen, optischen und genetischen Technologien verändert die Art und Weise, wie wir die Ozeane erforschen, insbesondere ihre Artenvielfalt und die Wechselwirkungen zwischen biologischen, physikalischen und ökologischen. Diese Revolution ist nur möglich, weil wir heute in der Lage sind, die enormen Datenmengen (Big Data) zu speichern, zu verwalten und zu analysieren, die bei einer wissenschaftlichen Expedition wie dieser anfallen.
Ein Großteil der in dieser Expedition verwendeten Ausrüstung ist mit hochentwickelten akustischen Sonden ausgestattet, die mit verschiedenen Frequenzen arbeiten und die Echos der in der Wassersäule und in der Nähe des Meeresbodens lebenden Organismen erfassen und unterscheiden kann.
Verschiedene Geräte, mit dem Schiff durch ein Kabel verbunden, autonom, treibend oder am Meeresboden verankert, verwenden hochauflösende Foto- und Videokameras, um Bilder von Planktonpartikeln oder Makro- und Megaorganismen aufzunehmen. Die (mit der CTD) entnommenen Wasserproben werden verwendet, um die DNA von Hautzellen, Schuppen oder anderen Geweben, die Meeresorganismen auf natürliche Weise ins Wasser abgeben, mit einem molekularen Barcode zu versehen (so genannte Umwelt-DNA oder eDNA), der es ermöglicht, die Arten zu identifizieren, die in dieser Umgebung leben oder sie durchquert haben. Die Verwaltung und Analyse dieser riesigen Datenbanken werden später von leistungsstarken Computern und teilweise auch von KI übernommen.
Um akustische Signale zu interpretieren, von optischen Plattformen erfasste Partikel zu erkennen, das Vorhandensein von Arten anhand von im Wasser verlorenen eDNA-Sequenzen zu identifizieren und nützliche Algorithmen für KI zu entwickeln, müssen wir robuste Referenzkataloge erstellen. Die Erfassung der Dichte und des Verhaltens von Organismen, ihrer Form, Größe und Variabilität sowie der Genome bekannter Arten ist notwendig, um Maschinen (maschinelles Lernen) zu lehren, die von uns gelieferten Daten richtig zu interpretieren. Aus diesem Grund ist es nach wie vor notwendig, traditionelle biologische Probenahmetechniken einzusetzen, wie z. B. pelagische Schleppnetze, die auf Plankton und Mikronekton abzielen und die auf dieser Expedition verwendet wurden.
Während der M202-Kampagne haben meine Kollegen Thomas Beloud, Zuzana Musilova und ich hart gearbeitet, um sicherzustellen, dass alle beprobten mesopelagischen Fische dazu beitragen, das Verständnis des untersuchten Ökosystems zu verbessern.
Es wird immer dringender, die Ozeane zu erforschen. Dies ist wichtig, um mehr Wissen zu sammeln und so die besten Entscheidungen für den Schutz und die nachhaltige Nutzung der Meere zu treffen, während sich unsere Welt verändert. Ich glaube auch, dass dies die Motivation für die meisten von uns ist, die an der Expedition M202 teilnehmen.
Vielleicht werden wir in einigen Jahrzehnten den Ozean fast entschlüsselt haben, und die derzeitige Maxime, dass “wir mehr über die Oberfläche des Mondes und des Mars wissen als über das Innere des Ozeans”, wird der Vergangenheit angehören.
Filipe M Porteiro
