Sie sehen aus wie kreisrunde, große schwarze Badewannen, stehen unter freiem Himmel und fassen 1.600 Liter Wasser. Mit ihrer Hilfe lassen sich Temperatur, Strömungen, die Tide des Meerwassers und der CO2-Gehalt punktgenau einstellen und Veränderungen messen.
Unterhalten werden diese Apparate vom Alfred-Wegener-Institut, auch bekannt als Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung. In List auf der Nordsee-Insel Sylt verfügt das Institut über eine Außenstelle, in der mit diesen sogenannten „Mesokosmen“ Klimaforschung betrieben wird.
Derzeit untersuchen die Forschenden zum Beispiel, wie das im Nordsee-Watt häufig vorkommende Seegras auf klimatische Veränderungen jetzt und in Zukunft reagiert. Mesokosmen dienen nicht der Erforschung des Mikrokosmos und schon gar nicht der großen Weltordnung. Sie untersuchen Klimawechsel in der mittleren Dimension – das griechische Wort „meso“ steht für Mitte.
Simulation von Gezeiten
Der Gezeitenbereich, in dem Seegras wächst, wird durch eine Hebebühne simuliert. Ein Elektromotor, gesteuert von einem Computerprogramm, hebt und senkt die Plattform im Rhythmus von Ebbe und Flut, während eine Sonde alle möglichen Daten erfasst.
Zusätzlich wird das Meerwasser durch einen ständigen Zustrom ausgetauscht. In benachbarten Mesokosmen findet sich eine ähnliche Anordnung – nur wird das Seegras hier mit etwas wärmerem Wasser manipuliert. In vorgeschalteten Kästen messen Sonden Parameter wie Salzgehalt, Sauerstoffgehalt und Temperatur des einströmenden Wassers. Die Daten werden an einen Computer geschickt, der dann entscheidet ob gerade geheizt oder gekühlt werden soll.
Das ursprünglich für drei Monate angesetzte Experiment wird nun um einen Monat verlängert, weil die Forschenden dann noch die Blüte des Grases untersuchen können. Timm Kress, ein Mitarbeiter des Instituts, erklärt: „Das Seegras blüht, das ist ja eine Gefäßpflanze. Es ist keine Alge, sondern eine Pflanze, die wir sie auch auf dem Festland haben. Das ist schon eine Besonderheit.“
Folgen der Erderwärmung
Ein anderer Mesokosmos enthält Wasser, das schon heute 3,5 Grad wärmer ist als gewöhnlich. Das entspricht der Wassertemperatur, die die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für das Jahr 2100 annehmen. Solche langen Prognosezeiträume sind durchaus sinnvoll, erläutert Kress Kollegin Petra Kardel: „Die Werte, die man in 2100 erwartet, dienen einfach dazu, dass man sehr klare Ergebnisse bekommt.“
Bei kleineren Schritten könnten die Ergebnisse so unklar ausfallen, dass sich nicht deutlich ablesen ließe, in welche Richtung die Entwicklung geht. Gerade im Sommer würden sich flache Schelfmeere wie das Nordsee-Wattenmeer außerdem deutlich schneller erwärmen als tiefe Ozeane, sodass eine Erwärmung um 3,5 Grad gar nicht so unrealistisch sei.
Ein weiteres Experiment in anderen Mesokosmen ist dem Plankton gewidmet und der Frage, wie sich die Schwebeteilchen bilden, wenn Meerwasser künftig wärmer ist oder mehr Einträge enthält. Ertüftelt und mit einer Firma zur Produktionsreife gebracht hat die Mesokosmen übrigens ein ehemaliger Doktorand des Alfred-Wegener-Instituts.