Ostsee-Expeditionen mit Malizia Explorer gestartet

Die Ostsee erfüllt, wie alle Meeresökosysteme, zentrale Funktionen im Klimasystem und für das Leben an den Küsten: Sie bindet Kohlendioxid (CO₂), liefert Nahrung und Sauerstoff und prägt die Lebensqualität der Menschen. Gleichzeitig ist sie stark belastet. Überdüngung, Erwärmung, Algenblüten und großflächige Zonen mit wenig oder ganz ohne Sauerstoff bedrohen das sensible Binnenmeer. In einigen Regionen der Ostsee steigt die Wassertemperatur rasant und ist in den letzten Jahren um 0,6 °C pro Jahrzehnt gestiegen. Die Ostsee ist damit eines der am stärksten vom Menschen veränderten Meeresbecken der Welt.

Meeresökosystem der westlichen Ostsee im Fokus

Heute hat sich das erste Forschungsteam unter Leitung des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung mit dem Forschungssegelschiff Malizia Explorer von Kiel aus auf den Weg gemacht, um das bedrohte Meeresökosystem der Ostsee zu untersuchen. Die Fahrt führt an die Küste Dänemarks und ist das erste von drei Legs, die zwischen dem 9. und 24. Juli in der Ostsee stattfinden. Das erste und dritte Leg haben zum Ziel, Seegraswiesen vor der Küste Süddänemarks und in der Mecklenburger Bucht zu untersuchen. Das Forschungsteam erfasst den Zustand und die Ausdehnung der Unterwasserpflanzen und entnimmt Sedimentkerne, um ihr Potenzial als natürlicher Kohlenstoffspeicher zu bestimmen. Die Seegras-Expeditionen finden im Rahmen der Großprojekte ZOBLUC und SeaStore II statt.

Multitalent Seegras

Seegraswiesen sind ein Hotspot der Biodiversität. Sie sind Lebensraum für zahlreiche Tier- und Pflanzenarten und bieten somit Schutz und Nahrung. Sie nehmen CO₂ aus der Atmosphäre auf und speichern den darin enthaltenen Kohlenstoff in Form von Biomasse im Sediment, in ihren Wurzeln und im Wurzelstock. Außerdem schützen sie die Küsten, indem sie Wellen ausbremsen und den sandigen Untergrund mit ihren Wurzeln festhalten.

„In Schleswig-Holstein haben wir schon viele Seegraswiesen mit unserem Forschungskutter Littorina beprobt. Nun haben wir die Möglichkeit, mit der Malizia Explorer umweltfreundlich weiter entfernte Wiesen in Mecklenburg-Vorpommern und Dänemark zu bereisen“, sagt Jana Silva Willim Doctoral Researcher in der Forschungsgruppe „Marine Evolutionsökologie“ und verantwortlich für die Fahrtabschnitte zur Seegrasforschung. 

Das Forschungssegelboot Malizia Explorer wurde für Forschungszwecke umgebaut und verfügt über wissenschaftliche Ausstattung, die auch auf anderen kleineren Forschungsschiffen zu finden ist. Darunter sind zum Beispiel Möglichkeiten zur Lagerung von Proben, ein Beiboot sowie ein an Deck montierter Kran zum Ausbringen von Forschungsgeräten. Durch den geringen Tiefgang des Schiffes kann sehr küstennah gearbeitet werden.

„Um festzustellen, wie viel Kohlenstoff im Sediment unter der Seegraswiese steckt, nehmen wir Sedimentkerne. Das bedeutet, dass wir ungefähr sechs Zentimeter breite Metallrohre in den Meeresboden einschlagen, das Sediment herausziehen und dann analysieren, wie viel Kohlenstoff darin steckt“, sagt Jana Silva Willim. „Außerdem wollen wir auch feststellen, wie es insgesamt um die Seegraswiesen beschaffen ist. Wir untersuchen zum Beispiel, aus wie vielen Individuen so eine Seegraswiese eigentlich besteht, dafür nehmen wir genetische Proben.“

Phytoplankton erforschen

Der zweite Fahrtabschnitt konzentriert sich auf Mikroalgen, das sogenannte Phytoplankton. Er führt entlang der Küste Schleswig-Holsteins zum Kleinen Belt vor Dänemark. Phytoplankton bildet die Grundlage mariner Nahrungsnetze und spielen eine wichtige Rolle im Kohlenstoffkreislauf. Die Forschenden wollen untersuchen, wie sich Artenzusammensetzung und Aktivität der Mikroalgen als Indikatoren für den Zustand der Ostsee nutzen lassen und welchen Beitrag sie zur Aufnahme von Kohlendioxid (CO₂) leisten. Die Arbeiten liefern Daten für die Projekte RECOVER und KIMMCO.

 „Auf unserer Expedition mit der Malizia Explorer steht die Erforschung von Phytoplankton im Fokus. Phytoplankton bindet sehr viel CO₂, es ist für 40 Prozent der weltweiten CO₂-Aufnahme durch Photosynthese verantwortlich. Gleichzeitig reagiert Phytoplankton sehr sensibel gegenüber Umweltverhältnissen wie Temperatur, Licht und Nährstoffe. Wir können also aus Phytoplankton auch den Zustand der Ostsee ablesen. Deshalb ist es so wichtig, die verschiedenen Arten des Phytoplanktons besser zu verstehen und zu kategorisieren. Da wir eine große Datengrundlage benötigen, hilft uns dabei der Einsatz von KI“, sagt Prof. Dr. Anja Engel, Leitung des Forschungsbereichs Marine Biogeochemie am GEOMAR und verantwortlich für Fahrtabschnitt zwei. 

Die Expeditionen mit der Malizia Explorer tragen dazu bei, den ökologischen Zustand der Ostsee besser bewerten zu können. Die gewonnenen Daten sind wichtig, um Veränderungen zu verstehen und wirksame Schutz- und Wiederherstellungsmaßnahmen zu entwickeln. 

Hintergrund: 

Malizia Explorer

GEOMAR und Team Malizia arbeiten bereits seit vielen Jahren zusammen. Schon an Bord der Rennjacht des Teams sammeln Sensoren während internationaler Regatten wichtige Daten über den Zustand des Ozeans. Seit dem Stapellauf der Malizia Explorer im Jahr 2025 ist das GEOMAR zudem wissenschaftlicher Partner des Forschungsschiffes.

Nach mehreren Monaten im Südpolarmeer finden nun auch erstmals wissenschaftliche Expeditionen der Malizia Explorer in der Ostsee statt. Das Schiff bietet Platz für bis zu 14 Personen, darunter eine dreiköpfige Segelcrew und bis zu acht Wissenschaftler:innen.

Projekt RECOVER

Im Projekt RECOVER („Resilience of coastal vital ecosystems through innovative management solutions in the Danish-German border region“) steht der Umweltzustand der Ostsee in der Deutsch-dänischen Grenzregion im Fokus. Dabei wird unter anderem überprüft, inwiefern Phytoplankton als Indikator für die Gesundheit der Ostsee genutzt werden kann. 

Ziel ist es, die Voraussetzungen für eine digitale Nachbildung der südwestlichen Ostsee zu schaffen, mit der sich Klimaszenarien simulieren und verschiedene Schutzmaßnahmen testen lassen. RECOVER wird gefördert durch die Europäische Union im Rahmen des Interreg 6a Programms Deutschland-Danmark.

Projekt KIMMCO

Das Projekt KIMMCO („Ein Leuchtturmprojekt für KI-gesteuertes Monitoring mariner Mikroalgen als CO2-Senke“) wird durch das Bundesministerium für Umwelt, Klimaschutz, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMUKN) im Rahmen des Programms „KI-Leuchttürme für Umwelt, Klima, Natur und Ressourcen“ mit Mitteln aus dem Aktionsprogramm Natürlicher Klimaschutz (ANK) gefördert.

Ziel von KIMMCO ist die Entwicklung und der Test neuer KI-gestützter Verfahren zur automatischen Erfassung von Phytoplankton und ihre Rolle als natürliche CO₂-Senke genauer bestimmen können.

Projekt ZOBLUC

Das Projekt ZOBLUC („Zostera marina als Blue Carbon-Kohlenstoffspeicher in der Ostsee“) wird vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung geleitet und untersucht das Potenzial von Seegraswiesen als Kohlenstoffsenken. Das Projekt wird im Rahmen des Aktionsprogramms Natürlicher Klimaschutz (ANK) des Bundesumweltministeriums (BMUKN) sowie durch das Ministerium für Energiewende, Klimaschutz, Umwelt und Natur (MEKUN) des Landes Schleswig-Holstein finanziert und läuft bis September 2030.

Projekt SeaStore II

Das Projekt SeaStore ist ein multidisziplinäres Verbundprojekt, in dem Forschende aus verschiedenen Wissenschaftsbereichen gemeinsam das Ziel verfolgen, einen umfassenden Leitfaden für den Schutz und die Wiederansiedlung von Seegraswiesen in der südlichen Ostsee zu erstellen. 

Das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung ist einer von neun Projektpartnern. SeaStore II wird bis Juli 2027 durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) sowie das Bundesministerium für Umwelt, Klimaschutz, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMUKN) gefördert.

Blue Carbon

Blue Carbon (Blauer Kohlenstoff) wird das Kohlendioxid genannt, das von Ozean- und Küstenökosystemen wie Mangrovenwäldern, Salzwiesen oder Seegraswiesen gespeichert wird. Seegraswiesen binden Kohlenstoff in abgestorbener Biomasse und organischen Sedimentpartikeln, die im sauerstoffarmen Meeresboden über Jahrhunderte erhalten bleiben – ähnlich wie in Mooren an Land.