Schiffswracks aus Holz schaffen neue Mikroökosysteme für Tiefseemikroben

Schiffswracks machen nicht nur lukrative Geschäfte zunichte – sie verändern auch die mikrobiellen Gemeinschaften des Meeresbodens, zumindest im Fall von Holzschiffen.

Eine neue Studie unter der Leitung von Forschern der University of Southern Mississippi berichtet, dass historische Schiffswracks aus Holz lokale Veränderungen in den mikrobiellen Gemeinschaften auf dem Meeresboden, wo sie lagen, bewirkt haben. Die Millionen solcher Schiffswracks, die über die Weltmeere verstreut sind, schaffen jeweils einen potenziell einzigartigen Lebensraum und ein Mikroökosystem für verschiedene Stämme.

Diese Ergebnisse, erklärt das Team, sind der erste Beweis dafür, wie menschliche Strukturen die Verteilung von Mikroben auf dem Tiefseeboden beeinflussen.

Schiffbrüchige Gemeinden

„Es ist wichtig, dass man sich mikrobieller Gemeinschaften bewusst ist und sie versteht, weil sie frühe und klare Beweise dafür liefern, wie menschliche Aktivitäten das Leben im Ozean verändern“, sagte die korrespondierende Autorin Dr. Leila Hamdan von der University of Southern Mississippi. „Meereswissenschaftler wissen, dass natürliche harte Lebensräume, von denen einige seit Hunderten bis Tausenden von Jahren vorhanden sind, die Artenvielfalt des Lebens auf dem Meeresboden prägen.“

„Diese Arbeit ist die erste, die zeigt, dass gebaute Lebensräume (von Menschen geschaffene oder veränderte Orte oder Dinge) auch die Filme von Mikroben (Biofilmen) beeinflussen, die diese Oberflächen bedecken. Diese Biofilme sind es letztendlich, die es harten Lebensräumen ermöglichen, sich in Inseln der Biodiversität zu verwandeln.“

Genau wie natürlich vorkommende geologische Merkmale auf dem Meeresboden schaffen hölzerne Schiffswracks Lebensräume, die Tiefseemikroben bewohnen können. Wir wussten zwar, dass hölzerne Schiffswracks beeindruckende Gemeinschaften makroskopischen Lebens in den Rümpfen der ehemaligen Schiffe beherbergen können, aber wir hatten nur sehr wenige Daten über die Mikroben, die diese Strukturen ebenfalls bewohnen.

Da Mikroben die Grundlage der Nahrungsketten der Ozeane bilden, kann uns das Verständnis, wie menschengemachte Strukturen (einschließlich Schiffswracks) ihre Vielfalt beeinflussen können, viel darüber beibringen, wie wir die Ozeane besser schützen können. Nach Schätzungen der UNESCO gibt es weltweit bis zu drei Millionen Schiffswracks, die meisten davon aus Holz.

Um die lokalen Auswirkungen von Schiffswracks besser zu verstehen, arbeitete das Team mit zwei Orten, den Wracks hölzerner Segelschiffe, die beide Ende des 19. Jahrhunderts im Golf von Mexiko sanken.

Die UNESCO schätzt, dass es weltweit bis zu drei Millionen Schiffswracks gibt, von denen die meisten aus Holz bestehen. Als erste Untersuchung des mikrobiellen Lebens an solchen Orten wählten Hamdan und ihre Mitarbeiter zwei hölzerne Segelschiffe aus, die Ende des 19. Jahrhunderts im Golf von Mexiko sanken. An diesen Orten wurden Proben gesammelt, indem Kiefern- und Eichenholzstücke in verschiedenen Abständen (0–200 Meter) von den Schiffswracks platziert und vier Monate lang dort belassen wurden. Nach der Bergung wurden diese Holzstücke mittels Gensequenzierung auf ihren Gehalt an Bakterien, Archaeen und Pilzen analysiert.

Die Art des verwendeten Holzes hatte den größten Einfluss auf die Vielfalt der Bakterien, die in den Mikrobenproben zu sehen waren – Eiche war eher nach dem Geschmack dieser winzigen Lebewesen als Kiefer –, obwohl sie einen viel geringeren Einfluss auf die Diversität von Archaeen und Pilzen hatte.

Der größte Einzeleinfluss auf die Gesamtvielfalt der in den Proben identifizierten Arten war die Nähe zum Standort. Überraschenderweise zeigten aber nicht diejenigen, die den Schiffswracks am nächsten waren, die größte Vielfalt, sondern diejenigen, die etwa 125 Meter von den abgestürzten Schiffen entfernt waren.

Insgesamt erklärt das Team, dass das Vorhandensein von Schiffswracks einen bedeutenden Einfluss auf den mikrobiellen Reichtum ihrer Umgebung hat, mit wichtigen Änderungen der Biofilmzusammensetzung und -verbreitung. Umweltfaktoren wie die Tiefe und die lokale Verfügbarkeit von Nährstoffen beeinflussten auch das Verhalten von Biofilmen an der Stelle eines Schiffswracks, fügt das Team hinzu.

Obwohl sich das aktuelle Papier auf hölzerne Schiffswracks konzentriert, stellen die Autoren fest, dass viele der heutigen künstlichen Unterwasserstrukturen aus Metall bestehen – Öl- und Gasplattformen oder Pipelines zum Beispiel sind auf der ganzen Welt verstreut. Weitere Forschung wird erforderlich sein, um auch die Auswirkungen einer solchen Struktur zu verstehen.

„Obwohl wir uns bewusst sind, dass der menschliche Einfluss auf den Meeresboden durch die vielfältigen wirtschaftlichen Nutzungen zunimmt, halten wissenschaftliche Entdeckungen nicht Schritt damit, wie dies die Biologie und Chemie natürlicher Unterwasserlandschaften prägt“, sagte Hamdan. „Wir hoffen, dass diese Arbeit einen Dialog einleiten wird, der zu Forschungen darüber führt, wie gebaute Lebensräume die Tiefsee bereits verändern.“

Das Paper „Historic Wooden Shipwrecks Influence Dispersal of Deep-Sea Biofilms“ ist erschienen veröffentlicht Grenzen in der Meereswissenschaft.