Erkundung des erstaunlichen Lebens und der Lichter der Meerestiefen

„Wir leben auf einem Ozeanplaneten“, sagt Edie Widder. „Aus dem Weltraum betrachtet sind 71 Prozent der Erdoberfläche mit Wasser bedeckt.“ Hier ein Tintenfisch bei einem Nachttauchgang in der Nähe von Lembeh, Indonesien. Foto: Shutterstock Foto: Shutterstock

Die Meeresbiologin Edie Widder, J73, beleuchtet in ihrem Buch „Below the Edge of Darkness: A Memoir of Exploring Light and Life in the Deep Sea“ faszinierende und fragile Meeresbewohner

Edie Widder, J73, ist einer der wenigen Menschen auf der Welt, die auf dem Grund des Ozeans waren. Sie ist eine Tiefseeforscherin und neben vielen Entdeckungen war sie die erste Person, die jemals einen Riesenkalmar mit der Kamera festhielt.

Widder, CEO und leitende Wissenschaftlerin der Ocean Research and Conservation Association, hat den größten Teil ihrer Karriere als Tiefseebiologin verbracht und ist eine Pionierin auf dem Gebiet der Biolumineszenzforschung – sie untersucht, wie und warum Tiefseelebewesen ihr eigenes Licht erzeugen .

Im Laufe der Jahre hat sie bahnbrechende Technologien zur Erfassung noch nie dagewesener Verhaltensweisen entwickelt und neue Arten in den Ozeanen entdeckt. Sie hat ein Buch über ihr Lebenswerk geschrieben: Below the Edge of Darkness: A Memoir of Exploring Light and Life in the Deep Sea.

„Wenn man mit einem Tauchboot ins Meer eintaucht, bemerkt man als Erstes, wie sich die Farben dramatisch verändern“, sagt Widder, Empfänger eines MacArthur-Stipendiums von 2006.

„Sie reichen von Blaugrün an der Oberfläche über immer sattere Blautöne, bis hin zu Indigoblau und dann zu Schwarz“, sagt sie. „Man fängt an, überall um sich herum diese Funken blaugrüner Blitze zu sehen. Und das ist für mich die Magie – all diese Biolumineszenz, die so sehr ein Teil des Lebens auf der Erde ist, weil sie so sehr ein Teil unseres Ozeans ist und so wenig.“ Die Leute wissen alles darüber.

Tufts Now sprach mit ihr über ihr Lebenswerk und darüber, wie es ist, dem wimmelnden Leben weit unter Wasser von Angesicht zu Angesicht gegenüberzustehen, und wie sie angesichts der Klimakatastrophe optimistisch bleibt.

Tufts Now: Was waren Ihre ersten Erfahrungen mit Tiefseetauchen und dem Sehen von Licht in tiefem Wasser?

Mein erster Tauchgang in einem Tauchboot war in einem Taucheranzug namens WASP, ein Abendtauchgang im Santa Barbara-Kanal. Ich stieg auf eine Tiefe von 800 Fuß ab, schaltete das Licht aus und war einfach umgehauen. Als ich später gefragt wurde, wie es dort unten sei, platzte ich mit „Es ist wie am 4. Juli“ heraus, was in einer Lokalzeitung zitiert wurde und wofür ich von meinen Kollegen eine Menge Spott einsteckte.

Tatsächlich ist es besser als der 4. Juli, weil man dieses Feuerwerk nicht nur aus der Ferne beobachtet, sondern mittendrin ist. Das liegt daran, dass jede Bewegung, die Sie ausführen, diese Blitze und Gluten auslöst, mit Funken, die aussehen, als würden Sie einen Holzscheit auf ein Lagerfeuer werfen. Nur das sind eisblaue Glut. Es ist atemberaubend und steckt voller Energie. Und es gibt so viele Tiere, die das tun.

Welche Tierarten sind zur Biolumineszenz fähig? In Ihrem Buch sprechen Sie über diese große Vielfalt an Arten, die Licht erzeugen können.

Auf meiner ersten Expedition auf einem Schiff zogen wir Tiefseetiere auf, weil wir ein Netz hatten, das die Tiere kühl hielt. Wenn Sie sie kalt halten können, können Sie sie manchmal für kurze Zeit am Leben halten. Es schien, als ob fast alles, was wir ansprachen, leicht wurde. Dies gilt für alle Ozeane der Welt. Ungefähr 75 % der Tiere, die man in einem Netz aufzieht – die Fische, die Tintenfische, die Garnelen, die Würmer, die Quallen – erzeugen Licht, und zwar um in einer dunklen Welt zu überleben.

Es hilft ihnen, Futter zu finden, entweder mit eingebauten Taschenlampen oder einem leuchtenden Köder wie dem gruselig aussehenden Fisch aus „Findet Nemo“. Sie nutzen es auch zur Partneranlockung mit speziellen Blitzmustern oder speziell geformten Lichtorganen sowie zur Verteidigung. Wenn beispielsweise ein Tintenfisch oder ein Oktopus einem Raubtier eine Tintenwolke ins Gesicht spritzt, können sie biolumineszierende Chemikalien, sogenannte Luciferine und Luciferasen, in das Gesicht eines Raubtiers spritzen, wodurch das Raubtier vorübergehend geblendet wird, während es im Wasser davonschwimmt dunkel.

Viele von ihnen nutzen Biolumineszenz zur Tarnung und erzeugen aus ihren Bäuchen Licht, das genau der Farbe und Intensität des Sonnenlichts entspricht, das nur aus Daunen besteht. Sie verdecken also den Schatten, die Silhouette, die sie erzeugen und die für die meisten Raubtiere im offenen Ozean das Suchbild ist. Es ist eine perfekte Tarnung. Wenn eine Wolke über die Sonne geht und das Sonnenlicht schwächt, schwächen sie ihre Biolumineszenz. Sie verschwinden einfach.

Welches ist eines Ihrer Lieblingsgeschöpfe, das Sie im Laufe der Jahre bei Ihren Tauchgängen gesehen haben?

Wir entdeckten, dass es sich um einen Tiefseekraken handelte, der leuchtende Saugnäpfe hatte. Das war an sich schon eine große Entdeckung, aber was es besonders cool machte, war, dass wir bei der Untersuchung der Lichtorgane dieser Saugnäpfe herausfanden, dass sich die Saugnäpfe in Lichtorgane verwandelten. Wir konnten die verkümmerten Muskelringe um den Sauger herum sehen. Es war ein Beispiel dafür, wie die Evolution auf frischer Tat ertappt wurde.

Aus welchem ​​Grund auch immer wurde es in offene Tiefseeumgebungen verdrängt, wo seine Saugnäpfe nicht mehr dazu dienten, sich an Dingen festzuhalten, wohl aber zur Paarung. Sie strecken ihre Arme über den Kopf, um einen Partner anzulocken. „Hey, schau mal, was ich habe.“ Und sie entwickelten diese Fähigkeit, Licht zu erzeugen.

Die Menschen denken, dass die Tiefsee nur riesig, leer und dunkel ist, aber Sie sagen, dass das bei weitem nicht der Fall ist.

Edie Widder im atmosphärischen WASP-Taucheranzug. „Ich ging bis auf 800 Fuß hinunter und schaltete das Licht aus, und ich war einfach umgehauen“, sagt Widder. Foto: Mit freundlicher Genehmigung von Edie Widder

Edie Widder im atmosphärischen WASP-Taucheranzug. „Ich ging bis auf 800 Fuß hinunter und schaltete das Licht aus, und ich war einfach umgehauen“, sagt Widder. Foto: Mit freundlicher Genehmigung von Edie Widder

In jedem Kubikmeter des Ozeans gibt es Tiere und jeder Kubikmeter des Ozeans enthält auch Biolumineszenz. Man könnte argumentieren, dass Biolumineszenz die häufigste Kommunikationsform auf dem Planeten sein könnte. Es gibt Leute, die mit mir darüber streiten würden, aber trotzdem ist es ziemlich groß.

Als Sie etwa 18 Jahre alt waren und an der Tufts studierten, ließen Sie sich einer Rückenoperation unterziehen und landeten dem Tode nahe auf der Intensivstation. Können Sie darüber sprechen, wie sich dadurch nicht nur Ihre Sicht auf das Leben verändert hat, sondern auch, wie Sie das Gelernte auf Ihr Lebenswerk angewendet haben?

Mein erstes Jahr an der Tufts war hart. Während meiner Untersuchung am College stellten sie fest, dass mein Rücken gebrochen war. Ich dachte, jeder hätte Schmerzen im unteren Rücken. Als Kind bin ich offenbar von einem Baum zu viel gesprungen, was ich oft getan habe.

Die Schmerzen waren so schlimm geworden, dass ich mich wegen einer Wirbelsäulenversteifung operieren ließ. Es ging furchtbar schief und ich bekam eine disseminierte intravasale Gerinnung, die den Eindruck erweckte, als hätte ich überall Blutungen. Ein Teil der Blutung befand sich in meinen Augen, so dass ich blind war, als ich zu mir kam, und erst nach und nach wieder sehen konnte. Es war ein großer Kampf.

Nach dieser Erfahrung verlor ich den Optimismus der Jugend, dass alles möglich sei. Mir wurde klar, dass alles sowohl schlecht als auch gut sein kann und ich fing an, immer nach einem Plan B zu suchen. Was wäre die Alternative, wenn es nicht klappt? Das hat mir im Laufe meiner Karriere enorm geholfen. Ich habe auch gelernt, ziemlich gut mit Panik umzugehen, und das hat mir bei einigen meiner Unterwassererlebnisse geholfen.

Ich stelle mir nur vor, wie ich in diesem winzigen Tauchboot bin, Hunderte, wenn nicht Tausende Fuß tief in der Tiefe. Wie könnte man da nicht in Panik geraten? Wie bekommt man keine Super-Klaustrophobie?

Eines der Dinge, die ich im Krankenhaus gelernt habe, war, mich neu zu konzentrieren und mich einfach dazu zu bringen, an etwas anderes zu denken. Es ist wichtig, diese Art von Kontrolle haben zu können. Das war eine der Sorgen, als ich zum ersten Mal 800 Fuß tief tauchte.

Es war ein sehr kurzer Tauchgang, da es sich dabei um einen psychologischen Test handelte. Sie wollten herausfinden, wer in Panik geraten würde, denn eine klaustrophobische Reaktion kommt sehr häufig vor, insbesondere in einem kleinen Taucheranzug. Wie viel wissen wir über die Tiefsee? Wie viel vom Ozean wurde erforscht?

Wenn Sie Leute fragen, wie viel vom Ozean wir erforscht haben, geben sie normalerweise eine Zahl von 5 % an, basierend auf einer Sonarkartierung aus der Ferne. Dabei legt ein Schiff an der Oberfläche einen Sonarstreifen ab und kartiert die Form des Meeresbodens, allerdings nur mit einer Auflösung von etwa 100 Metern, was etwa einem Fußballfeld entspricht.

Natürlich sieht man dabei nichts vom Leben. Tatsächlich haben wir diese Zahl inzwischen von 5 % auf über 20 % erhöht, und das Ziel besteht darin, sie noch weiter zu steigern. Aber wenn man die Tiefsee besucht, um zu sehen, was sich dort befindet, liegt die Zahl eher bei 0,05 %. Also kaum.

Sie haben weitere wichtige Entdeckungen mit Tiefseelebewesen gemacht. Ich habe Ihre Arbeit in den Nachrichten mit dem riesigen Tiefseekalmar gesehen, den Sie zum ersten Mal gefilmt haben.

Der Riesenkalmar war dieses legendäre Geschöpf, das lange Zeit als Krake bekannt war. Wir wussten, dass sie wirklich existierten, weil sie schweben, wenn sie sterben. Es wurde sozusagen zum heiligen Gral der naturkundlichen Kinematographie, einen Menschen in seinem natürlichen Lebensraum zu filmen.

Wenn die Tentakel dieses Riesenkalmars intakt und vollständig ausgestreckt wären, wäre er so hoch wie ein zweistöckiges Gebäude – und sie können so hoch werden wie ein vierstöckiges Gebäude. Es würde seine Farbe von Bronze zu gebürstetem Aluminium verändern. Es war einfach so spektakulär und beeindruckend. Hier war diese Kreatur – sie war so riesig und noch nie in ihrem natürlichen Lebensraum gesehen worden. Welches bessere Beispiel könnten Sie dafür haben, wie schlecht es uns bei der Erforschung unseres eigenen Planeten ergangen ist?

Der wichtigste Weg, wie wir etwas über das Leben im Ozean wissen, ist, dass wir entweder Netze hinter Schiffen herziehen – und ich weigere mich, einen anderen Zweig der Wissenschaft zu nennen, der so stark von Jahrtausende alten Technologien abhängig ist – oder wir gehen mit ferngesteuerten Tauchbooten unter Fahrzeuge, die helle Lichter und laute Triebwerke haben.

Wie sind Sie auf eine neue Art des Filmens in der Tiefsee gekommen?

Die ganze Zeit, die ich in Tauchbooten verbracht habe, habe ich darüber nachgedacht, wie viele Tiere es da draußen außerhalb der Reichweite meiner Lichter gibt, die mich sehen können, aber ich kann sie nicht sehen.

Ich habe ein Kamerasystem namens Eye-in-the-Sea entwickelt, das als Tarnsystem gedacht war und die Tiere beobachten konnte, ohne sie zu stören. Ich habe mit verschiedenen Farben des roten Lichts experimentiert, das im Meerwasser sehr schnell absorbiert wird. Ich habe mich von einem anderen meiner liebsten Tiefseetiere inspirieren lassen, dem Ampelfisch, der eine sehr ungewöhnliche Biolumineszenz aufweist.

Viele Tiere haben eingebaute Taschenlampen unter den blauen Augen. Und die meisten Tiere sehen in der Tiefsee nur blaues Licht, denn das ist meist alles, was es zu sehen gibt. Aber auch Ampelfische haben ein Rotlichtorgan unter dem Auge und können rotes Licht sehen. Es muss sich in relativ kurzer Reichweite befinden, aber sie können sich an Tiere anschleichen, die es nicht sehen können.

Als ich den Ampelfisch zum ersten Mal untersuchte, entdeckte ich, dass er über dem Lichtorgan einen ungewöhnlichen Filter hatte, der alle kürzeren Wellenlängen ausblendete. Ich habe diesen Filter auf das Beleuchtungssystem kopiert, das ich auf dem Eye-in-the-Sea verwendet habe, und das erwies sich als der Schlüssel, um sehen zu können, ohne gesehen zu werden.

Ich habe auch eine elektronische Qualle entwickelt, die bestimmte Arten von Biolumineszenzanzeigen imitiert, was sich als äußerst attraktiv für Tintenfische herausstellte. Ich habe es zum ersten Mal 2004 auf einer Expedition im Golf von Mexiko getestet. Nur 86 Sekunden, nachdem ich den Köder zum ersten Mal eingeschaltet hatte, registrierten wir einen über zwei Meter langen Tintenfisch. Es war für die Wissenschaft völlig neu und konnte nicht einmal einer bekannten wissenschaftlichen Familie zugeordnet werden.

Aus diesem Grund wurde ich 2012 zu dieser großen Riesenkalmarjagd vor Japan eingeladen, und es war mein Kamerasystem, das die ersten Bilder eines Riesenkalmars in seinem natürlichen Lebensraum aufnahm.

Warum ist es wichtig, das Leben in den Ozeanen zu studieren?

Wir leben auf einem Ozeanplaneten. Wir hören das ständig, aber ich glaube nicht, dass die Leute das Ausmaß wirklich begreifen. Aus dem Weltraum betrachtet sind 71 Prozent der Erdoberfläche mit Wasser bedeckt. Das ist nur die Oberfläche.

Wenn man sich den Lebensraum auf dem Planeten, die sogenannte Biosphäre, vorstellt, reicht der terrestrische Lebensraum bis in die höchsten Bäume und mehrere Fuß unter der Oberfläche, aber im Vergleich zum Volumen des Ozeans ist es eine absurd dünne Schicht im Durchschnitt 2,3 Meilen tief. Der Lebensraum auf unserem Planeten besteht also zu 99,5 Prozent aus Ozeanen.

Wir leben einfach auf diesen kleinen trockenen Inseln, die wir Kontinente nennen, und haben eine sehr, sehr schlechte Vorstellung davon, wie die Maschinerie des Lebens funktioniert. Wir müssen in unserem eigenen Interesse erkennen, dass die wertvollste Ressource auf diesem Planeten nicht Öl oder Erz ist; So ist das Leben. Und wir zerstören es auf unsere eigenen Kosten. Und wir müssen anfangen, mehr darüber zu lernen, wie der Planet funktioniert.

Wir ändern es, bevor wir es verstehen. Dies geschieht in Ökosystemen auf der ganzen Welt. Sehr oft erhält die Wissenschaft keine Mittel, um ein Ökosystem zu untersuchen, bis es zusammenbricht. An diesem Punkt ist die Öffentlichkeit in Aufruhr und sagt: „Repariere es und stelle es wieder so her, wie es war.“ Und wie können wir das jemals tun, wenn wir die Mittel nie dafür verwenden, herauszufinden, wie es funktioniert, wenn es gesund ist?

Trotz so vieler deprimierender Statistiken über Plastik in unseren Ozeanen, Klimawandel und sich erwärmende Gewässer – wie bleiben Sie optimistisch?

Ich gebe zu, dass es manchmal eine Herausforderung ist, optimistisch zu bleiben, aber ich denke, es ist wichtig, dass wir dies tun. Einer der Gründe, warum ich den Film „Der Marsianer“ liebe, liegt darin, dass die Gestalt eines Entdeckers bedeutet, sich immer wieder mit Problemen, lebensbedrohlichen Problemen auseinandersetzen zu müssen. Du gibst nicht auf. Sie arbeiten weiter an dem Problem und versuchen, die Lösung zu finden. Und wer genügend Lösungen findet, überlebt.

Das ist die Situation, in der wir uns befinden. Es war schon immer die Situation, in der sich Menschen befanden. Wir sind von Natur aus Entdecker – das ist, wer wir sind, und ich denke, wir müssen uns das zunutze machen. Die Untergangsstimmung schreckt die Menschen einfach ab.

Wir müssen uns auf unsere Stärken konzentrieren und nicht auf unsere Schwächen. Unsere Stärke lag schon immer in der Erforschung: herauszufinden, wie die Welt funktioniert; wo wir Schutz finden können; welche Lebensmittel man sicher essen konnte; welche Tiere waren gefährlich; und das dann miteinander teilen. Das war schon immer der Schlüssel zu unserem Überleben. Wir müssen diese Tradition fortsetzen, aber in viel größerem Umfang.