Die Erforschung von marinem Leben

Der Meeresforscher Gerhard Herndl erzählte „Forschen & Entdecken“, was ihn an der Tiefsee fasziniert, wie er die Förderung aus dem Wittgenstein-Preis einsetzen will und warum er sich als junger Mann dazu entschieden hat, Biologie zu studieren.

Forschen & Entdecken: Woher stammt Ihre Leidenschaft für die Meeresbiologie?
Gerhard Herndl: Das Interesse für Biologie habe ich von meinem Vater. Er war hobbymäßig Vogelkundler und hat mich schon im Alter von fünf Jahren zu Spaziergängen in den Wald mitgenommen. Dort hat er mir alles über Vögel erklärt. Aber schon damals hat mich mehr interessiert, was in den Bächen herumkriecht als was in den Bäumen sitzt. Und so habe ich meistens Wasserkäfer gefangen und in Gurkengläsern mit nach Hause gebracht.

Gab es auch Bücher oder Filme, die Sie beeinflusst haben?
Die Bücher von Hans Hass habe ich verschlungen. Und die Filme von Jacques-Yves Cousteau habe ich mir sehr gerne angesehen. Sie waren für mich die perfekte Kombination aus Biologie und Abenteuer.

Was haben Ihre Eltern gesagt, als Sie sich für ein Biologiestudium entschieden haben?
Eigentlich haben Sie sich gewünscht, dass ich Medizin studiere, weil das ihrer Meinung nach ein sicheres Einkommen bringen würde. Aber ich habe mir Biologie eingebildet und sie haben mich gewähren lassen.

Wie verlief der Anfang Ihrer Karriere?
Nach dem Studium war es schon mühsam. Ich hatte immer nur auf ein oder zwei Jahre befristete Verträge. Viele meiner ehemalige Mitstudentinnen und -studenten sind Lehrerinnen und Lehrer geworden. Die haben mich damals gefragt, ob ich mir das nicht auch überlegen will. Aber irgendwie ist es immer gegangen.

Wie lange hat diese Periode gedauert?
Zirka zwölf Jahre – doch recht lange. Dann habe ich eine Festanstellung an der Universität Wien bekommen.

Und zwei Jahre später haben Sie sie wieder verlassen.
Ja, einige Kolleginnen und Kollegen haben mich gefragt, ob ich wahnsinnig bin. Aber es war die beste Entscheidung, die ich je getroffen habe.

Warum?
Ich wechselte ans Royal Netherlands Institute for Sea Research in den Niederlanden. Dort hatte man mir eine Abteilungsleiterposition angeboten. Außerdem war die Lage des Instituts direkt am Meer auch kein Nachteil für meine Forschungen.

War es für Sie auch persönlich reizvoll, am Meer zu leben?
Sicher hat man als Meeresbiologe eine gewisse Affinität zum Meer. Aber es ist nicht so, dass ich jeden Tag das Meer riechen und an den Strand gehen muss.

Woran forschten Sie während Ihrer Zeit am NIOZ (Royal Netherlands Institute for Sea Research)?
Damals, in den 90er-Jahren, war das Ozonloch gerade großes Thema. Wir haben gemessen, wie sich die Ultraviolett-Strahlung auf die Bakterien und deren Aktivität im Wasser auswirkt. Interessanterweise fanden wir heraus, dass UV-Strahlung bei Bakterien im Meer weniger Schaden anrichtet, als wir erwartet hatten. Denn sie haben einen raffinierten Mechanismus, um UV-Schäden zu reparieren. Während tagsüber die UV-B-Strahlung ihnen einen „Sonnenbrand“ verpasst, nutzen sie in den Abendstunden die Energie der UV-A-Strahlung, um sich zu regenerieren.

Wann begannen Sie, sich mit dem Thema Tiefsee zu befassen?
Das war etwa im Jahr 1999 oder 2000. Ich finde, dass man alle zehn Jahre etwas Neues machen muss.

Allerdings befassen Sie sich mit diesem Thema auch heute noch.
Das stimmt. Ich kehrte 2008 zurück an die Universität Wien, wo ich das Department für Meeresbiologie leite. Aber die Tiefsee ist mein Forschungsgebiet geblieben.

Warum ausgerechnet die Tiefsee?
Weil so viel von ihr noch unerforscht ist. Vom Boden der Tiefsee weiß man schon einiges. Da sinken die Tauchroboter hinab und schalten die Kameras an, wenn sie unten sind. Aber der Bereich des freien Tiefseewassers ist praktisch unerforscht. Und der macht 80 Prozent der weltweiten Meereswassermasse aus.

Was untersuchen Sie in der Tiefsee?
Wie hoch die Aktivität des Lebens dort ist, also Stoffwechselraten verschiedener Organismen. Dabei konzentriere ich mich auf Mikroorganismen, denn wie man diese erforscht, dazu konnte ich schon in früheren Studien Erfahrungen sammeln.

Wie kann man sich das praktisch vorstellen?
Das NIOZ verfügt über ein Forschungsschiff. Das mieten wir ein Mal im Jahr für einen Monat und stechen in See. Dort nehmen wir Proben aus tief gelegenen Meeresregionen. Dazu werden Druckbehälter mit einem Kran ins Wasser gelassen, ferngesteuert geöffnet und geschlossen und anschließend wieder hochgeholt.

Wie untersuchen Sie die Wasserproben?
Einerseits versetzen wir sie mit einer Marker-Substanz. So können wir die Zellteilungsraten und somit die Stoffwechselraten bestimmen. Das machen wir noch an Bord des Forschungsschiffes. Zurück in Wien werden die Proben noch genetisch untersucht.

Was konnten Sie bisher feststellen?
Viele der Tiefsee-Bakterien haben ein Gen für ein Protein, das Pflanzen brauchen, um Photosynthese zu betreiben. Natürlich gibt es in der Tiefsee kein Licht. Aber die Bakterien wandeln wie die Pflanzen Kohlendioxid in organische Verbindungen um und gewinnen die dafür nötige Energie unter anderem aus der Oxidation von Schwefel oder Ammonium.

Und was schließen Sie daraus?
Dass in der Tiefsee wesentlich mehr CO2 gebunden werden kann als bisher angenommen. Das ist nicht nur eine wichtige Information für die Meeresbiologie, sondern sollte auch berücksichtigt werden, wenn man Klimamodelle erstellt.

Sie haben heuer den Wittgenstein-Preis gewonnen, den höchstdotierten österreichischen Wissenschaftspreis.
Darüber habe ich mich sehr gefreut. Und das Geld ist eine große Hilfe bei meinen Forschungen.

Wie planen Sie es einzusetzen?
Ich werde damit zusätzliche wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter einstellen. Außerdem kann ich damit weitere Forschungsfahrten finanzieren.

Was wollen Sie als Nächstes erkunden?
Unter anderem haben wir unser Messverfahren verfeinert und wollen dieses zum Einsatz bringen. Bisher brachten wir die Wasserproben an die Oberfläche und haben sie unter Oberflächen-Druckbedingungen untersucht. Allerdings herrscht in der Tiefsee ein wesentlich höherer Druck, in 500 Metern Tiefe beispielsweise 500 bar. Mit jedem Meter Wasser nimmt der Druck um 1 bar zu. Mit der neuen Methode können wir die Stoffwechselraten der Bakterien unter deren natürlichen Druckbedingungen messen.