Wie die kleine Insel Helgoland die Welt mit Daten versorgt
Schon seit fast 60 Jahren sammelt die Forschungsstation BAH in der Nordsee Messdaten. Sie dokumentieren den Klimawandel auf einzigartige Weise.
Natürlich könnte er auch einfach einen Blick auf den kleinen Bildschirm vor sich werfen, um seine Position zu bestimmen. Aber Dieter Klings braucht kein GPS. Der Kapitän der Aade, einem Forschungsboot, das im Auftrag einer Meeresforschungsstation auf der Insel Helgoland unterwegs ist, schaut einfach über seine linke Schulter und wartet ab. Das laute Rumpeln des Motors übertönt das Kreischen der Möwen, die über dem Boot kreisen, und das sanfte, platschende Geräusch der Wellen, wenn sie gegen den hölzernen Rumpf schlagen. Heute ist es fast windstill und das Boot treibt friedlich auf der Nordsee dahin.
„Sobald man die große Treppe sehen kann, muss man nach rechts steuern und dann noch ein bisschen weiterfahren, bis die Kirche und der Leuchtturm genau auf einer Linie liegen. Dann ist man da“, erklärt der Kapitän. Das GPS zeigt 54° 11.180’N, 7° 54.000‘E.
Jeder Arbeitstag der vergangenen 38 Jahre hat Dieter Klings an diese Stelle vor der Küste Helgolands gebracht. Jeder Tag bringt außerdem dieselben Aufgaben mit sich, die die beiden Besatzungsmitglieder, Matrose Kai Siemens und Steuermann Ove Breiholz, routiniert erfüllen. Erst entnehmen sie Wasserproben und messen Temperatur und Trübung. Dann lassen sie riesige trichterförmige Netze in die Nordsee ab, die das Boot, nachdem es wieder Fahrt aufgenommen hat, hinter sich herzieht. In ihnen verfangen sich verschiedenste Formen von Plankton: einzellige Pflanzen namens Phytoplankton,winzige Tiere wie Ruderfußkrebse und manchmal auch Quallen.
Die Aade zieht ein trichterförmiges Netz hinter sich her. Das Forschungsboot ist im Auftrag der Biologischen Anstalt Helgoland (BAH) unterwegs, der 129 Jahre alten Meeresforschungsstation der Insel.
Dieter Klings ist seit 38 Jahren Kapitän der Aade. In dieser Zeit hat er an jedem Arbeitstag dieselbe Stelle in der Nordsee angesteuert, um Plankton- und Meerwasserproben zu nehmen.
Die Aade liegt am Anleger von Helgoland vor Anker.
Das Einfangen des Planktons mit den Schleppnetzen dauert eine halbe Stunde. In dieser Zeit entspannen sich die Besatzungsmitglieder Kai Siemens (links) und Over Breiholz (rechts) unter Deck.
Das Planktonnetz ist eine regionale Erfindung: In den 1840er-jahren wurde es von dem deutschen Biologen Johannes Peter Müller auf Helgoland entwickelt. Das Gründungsjahr der Biologischen Anstalt Helgoland (BAH) ist 1892 – damit ist sie eine der ältesten Meeresforschungsstationen der Welt.
Dazu passt, dass die Station nun schon seit 1962 die detaillierteste und am längsten laufende Messreihe zum physischen und biologischen Zustand einer bestimmten Stelle im Meer durchführt – nämlich der, die Dieter Klings jeden Tag mit seinem Boot ansteuert. Sie liegt in einem Kanal zwischen Helgoland und der Helgoland Düne. Die Langzeitdatenserie unter dem Namen „Helgoland Reede“ ermöglicht einen einzigartigen Einblick in die Veränderungen in diesem Teil der Nordsee.
„Diese Datenserie ist ein echter Schatz. Ohne Übertreibung”, sagt Karen Wiltshire, Leiterin der BAH. Der Datensatz hat sich inzwischen zu einer Art wissenschaftlichen Goldmine entwickelt. Manche Messergebnisse tragen mehr als deutliche die Handschrift des Klimawandels: Sie zeigen, dass die Wassertemperatur vor der Küste Helgolands seit 1962 um 1,9 Grad Celsius gestiegen ist – das ist fast der doppelte Durchschnittswert aller Meere weltweit.
Forschung mit Geschichte
Während ihrer Kindheit in Dublin, Irland, träumte Karen Wiltshire davon, später entweder Försterin oder Polarforscherin zu werden. Beide Karrierewege blieben ihr, so sagt sie, als Frau jedoch versperrt. Also entschied sie sich dazu, Meereswissenschaften zu studieren. Ihre Doktorarbeit an der Universität in Hamburg, für die sie Plankton- und Nährstoffproben in der Deutschen Bucht sammelte, führte sie zum ersten Mal nach Helgoland.
Die baumlose Weite der 61 Meter hohen Steilküste aus rotem Buntsandstein war für sie damals „der trostloseste Ort der Erde. Ich fragte mich, wie dort überhaupt jemand leben konnte.“
Im Jahr 2001 bekam sie die Gelegenheit, es selbst herauszufinden: Sie wurde Leiterin des BAH und zog auf die Insel. Auch nachdem sie 2006 Vizedirektorin des Alfred-Wegener-Instituts wurde, einem großen Polarforschungszentrum in Bremerhaven, dass die BAH betreibt, blieb sie dort. Erst im Jahr 2014 verließ sie die Insel für eine andere: Heute lebt sie auf Sylt und leitet dort eine weitere BAH-Einrichtung. Für das Labor auf Helgoland ist sie aber nach wie vor verantwortlich.
Kristine Carstens, Technikerin an der BAH, misst den Nährstoffgehalt des Meerwassers, das die Aade gesammelt hat.
Täglich wird so die Langzeitdatenserie „Helgoland Reede“ ergänzt, die nun schon seit fast sechs Jahrzehnten besteht und mit dem Wandel des Klimas und des Ökosystems Nordsee für die Wissenschaft immer mehr an Wert gewinnt.
Das BAH lässt die Aade auch Tintenfische und Krebstiere von ihren Fahrten mitbringen. Diese werden von Wissenschaftlern des Dachverbandes, dem Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven, untersucht.
Zu Helgoland fühlt Karen Wiltshire eine große Verbundenheit. Nicht nur weil die Insel eine stimmungsvolle, autofreie Welt für sich ist, die sowohl von Touristen als auch von ihren 1.307 Bewohnern geliebt wird, sondern weil die Verbindung zu ihren eigenen wissenschaftlichen Wurzeln hier so präsent ist: Der große deutsche Biologe Ernst Haeckel, der ebenso wie Charles Darwin Biologen dazu inspirierte, die Meere als Wiege allen Lebens zu erforschen, kam im 19. Jahrhundert nach Helgoland, um Plankton zu sammeln.
„Wenn man sich mit all jenen, die in der Vergangenheit diese Arbeit gemacht haben – Darwin, Haeckel, die Erfinder der ersten Planktonnetze – identifizieren kann, ist man Teil des Ganzen“, sagt sie. „Man gehört zu einem großen Team, das schon lange besteht und sein Wissen an die nächste Generation weitergibt. Das hat mir – gerade als Frau – Halt, einen Sinn und einen Platz in der Geschichte gegeben.“
Karen Wiltshires Bemühungen ist zu verdanken, dass das „Helgoland Reede“-Projekt noch immer läuft und seine Bedeutung von Meeresbiologen und Politikexperten gleichermaßen erkannt wurde. In ihrem ersten Monat als Leitung der BAH warf sie einen genauen Blick auf die bisher gesammelten Daten von „Helgoland Reede“ und bemerkte dabei etwas, das ihre Kollegen bisher übersehen hatten.
„Aus den Messdaten konnte ich deutlich lesen, dass die Temperatur des Wassers vor Helgolands Küste anstieg“, sagt sie.
Datenerhebung als Basis der Wissenschaft
Ihre Entdeckung stieß zunächst jedoch auf kein großes Interesse – damals war das Thema menschengemachte Erderwärmung noch nicht im allgemeinen Bewusstsein angekommen. Ihre Wissenschaftskollegen vermuteten deswegen, dass der Temperaturanstieg in der Nordsee auf den natürlich Klimakreislauf zurückzuführen sei. Außerdem haben es Langzeitdatenerhebungen wie die vor Helgoland ohnehin oft schwer, in der Wissenschaftsgemeinde ernst genommen zu werden. Datenerhebung sei nicht Wissenschaft, sondern Zählen, so laut Karen Wiltshire die vorherrschende Meinung.
Doch sie wusste, dass sie einer wichtigen Sache auf der Spur war, und setzte sich immer wieder für eine Fortsetzung des Projekts ein. Sie sorgte dafür, dass ihre Kollegen Daten aus der Serie in ihre eigenen Forschungen einbezogen. Und sie rief kleine Projekte und große Forschungsprogramme auf Basis der Messdaten ins Leben, die die komplizierte maritime Nahrungskette untersuchten.
In klaren Nächten kann man das Licht des Leuchtturms Helgoland in einer Entfernung von 28 Seemeilen sehen. Der ehemalige Flakturm überlebte den britischen Luftangriff im Zweiten Weltkrieg, dem der ursprüngliche Leuchtturm zum Opfer fiel.
Karen Wiltshire ist stolz darauf, dass manche der Erkenntnisse, die in diesem Rahmen gewonnen wurden, „sogar die Grundlagen der theoretischen Meeresökologie ins Wanken gebracht haben.“ So war zum Beispiel schon lange bekannt, dass die Blütezeit von Phytoplankton, genau wie die der meisten Pflanzen an Land, im Frühling liegt. Die Messdaten der “Helgoland Reede” zeigten jedoch, dass ein zu warmer Winter zur Folge hatte, dass die Blüte im Frühjahr ausfiel.
Durch das hartnäckige, disziplinierte Zählen wird heute sichtbar, welch enormen Veränderungen das Ökosystem Nordsee durchlaufen hat. Dank verbesserter Forschungstechniken können Wiltshire und ihren Kollegen in den Datensätzen jetzt auch bisher unsichtbare Verbindungen erkennen. Die Planktonblüte im Frühling – wenn es sie gibt – beginnt nun früher. Das hat einen Effekt auf das tierische Plankton und Fischlarven, die sich von der mikroskopisch kleinen Pflanze ernähren. Je wärmer das Meer wird, desto ungeeigneter ist es als Lebensraum für den Kabeljau, der eigentlich ein typischer Nordseefisch ist. Andere Fischarten wie die Streifenbarbe und der Europäische Wolfsbarsch, die sich bisher nur im Sommer vor der Küste Helgolands aufgehalten haben, verbringen nun auch den Winter dort. Auch die Quallen-Populationen haben zugenommen.
Wo wird das alles hinführen? Was wird in zehn oder zwanzig Jahren in der Nordsee leben? „Leider haben wir noch nicht alle Antworten auf alle Fragen“, sagt Karen Wiltshire. Doch die Daten-Goldmine wächst beständig. „In Hinblick auf die vollständige Analyse haben wir noch bei Weitem nicht ihr ganzes Potenzial ausgeschöpft.“
Nachdem Jäger die Kegelrobbe in der südlichen Nordsee im frühen 20. Jahrhundert ausgerottet hatten, wurde die Jagd auf diese Tiere in den Siebzigerjahren verboten. Die Spezies kehrte in die Region und damit auch nach Helgoland zurück. Michael Janssen hat als Jäger einen Schutzauftrag: Hier bereitet er die Absperrung eines Areals am Strand vor, in dem sich ein Heuler und seine Mutter aufhalten.
Stern-Seescheiden sind wirbellose Tiere, die in Kolonien leben, und in der medizinischen Forschung eingesetzt werden. Jeder Stern ist nur wenige Millimeter groß.
Aus dem Meer ins Labor
Zurück auf dem Boot beginnen Dieter Klings und die Besatzung der Aade mit der zweiten Aufgabe ihres täglichen Ausflugs. Die Forscher der BAH geben dem Kapitän jeden Morgen eine Liste der Tiere und Planktonarten an die Hand, die er für sie fangen soll. Diese werden dann zu Studienzwecken an Universitäten und Forschungsinstitute auf der ganzen Welt versendet. An diesem Tag hält Dieter Klings Ausschau nach Lanzettfischchen, Aalmuttern, Taschenkrebsen, Kammquallen und Plankton.
Er jagt den Motor hoch, im Bauch des Börteboots rumpelt es etwas lauter. Nach einer Viertelstunde ist die richtige Stelle erreicht und natürlich findet Dieter Klings sie auch dieses Mal ohne GPS. In einem Umkreis von 16 Seemeilen rund um Helgoland wisse er genau, was er wann wo fangen könne. „Alles hier oben drin“, sagt er und tippt sich mit dem Zeigefinger gegen die rechte Schläfe. Währenddessen bringt die Besatzung ein großes Planktonnetz am Kran des Bootes an.
Dieter Kling ist vermutlich der letzte Mensch auf Helgoland, der seine gesamte berufliche Laufbahn auf dem Meer verbracht hat. Er wurde 1961 auf der Insel geboren, in eine Familie, die schon seit Generationen zur See fuhr. Ob er diesen Weg selbst auch einschlagen würde, war für ihn niemals eine Frage: Im Alter von 14 Jahren verließ er die Schule und nahm einen Job auf einem Fischerboot an.
Eva-Maria Brodte, Wissenschaftlerin am Alfred-Wegener-Institut, sammelt an der Küste Helgolands Stern-Seescheiden.
Die Lange Anna ist ein Wahrzeichen Helgolands. Der 47 Meter hohe Brandungspfeiler aus rotem Buntsandstein steht an der Nordwestküste der Insel.
„Als ich nach sechs Monaten von meiner ersten Fahrt zurückkehrte, fragte meine Mutter ‘Junge, was haben sie mit dir gemacht?’“, erinnert er sich. Er war als Mann nach Hause gekommen.
Bald darauf begann er eine Lehre als Fischer und Netzmacher und ließ sich zum Kapitän ausbilden. Kurz bevor er sein Befähigungszeugnis erhalten sollte, gab es aber ein Problem: Laut dem deutschen Seerecht muss man mindestens 23 Jahre alt sein, um ein Schiff zu kommandieren. Dieter Klings hatte aber alle Prüfungen bereits im Alter von 21 Jahren bestanden.
„Die kannten mich aber gut und wussten, dass ich viel mehr Erfahrung hatte als Leute in meinem Alter sonst“, erzählt er. „Also haben sie eine Ausnahme gemacht.“
In wenigen Jahren wird Dieter Klings in Rente gehen. Er und die Aade – „sein altes Mädchen“ – haben mehr als 100.000 Seemeilen unter dem Bug. Darauf ist er stolz.
Die Besatzung hat inzwischen die Netze wieder eingezogen und hat damit begonnen, das Plankton in großen, weißen Plastikeimern aufzufangen. Kleine Inseln aus weißem Sand bedecken das Schiffsdeck aus Eiche. „Gestern haben wir ein paar Bodenproben entnommen“, erklärt Steuermann Ove Breiholz.
Nach 90 Minuten ist die Forschungsreise beendet. Die Netze sind verstaut und die Proben bereit für die Wissenschaftler der BAH.
„Für uns sind das nur ein paar Eimer Meerwasser jeden Tag“, sagt Dieter Klings, als er die Küste ansteuert. „Aber für die Leute am Alfred-Wegener-Institut könnten sie eine Dissertation sein. Und für Forscher am anderen Ende der Welt sind sie vielleicht das fehlende Puzzlestück für ein großes Klimamodell der Ozeane.“
Dieser Artikel wurde ursprünglich in englischer Sprache auf NationalGeographic.com veröffentlicht
