Technische Universität Berlin

Arbeitsplatz mit garantiertem Seeblick

Das Seelabor im Stechlinsee bietet einzigartige Möglichkeiten für Gewässerökolog*innen

Eins der ungewöhnlichsten Labore, das Wissenschaftler*innen der TU Berlin nutzen können, ist das Seelabor im Stechlinsee. Schon die Anreise ist ein Erlebnis: Die Wegbeschreibung von Prof. Dr. Mark Gessner, Leiter des Fachgebiets Angewandte Gewässerökologie an der Technischen Universität Berlin sowie der Abteilung Experimentelle Limnologie am Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB), lautet ungefähr so: „Schalten Sie bloß nicht ihr Navi ein, sonst finden Sie uns nie.“ Tatsächlich schlängelt man sich nach dem Ort Neuglobsow mehrere Kilometer einen schmalen Waldweg entlang und kurz bevor man in den Stechlinsee fällt, steht man vor den Gebäuden des IGB am Ufer des Sees. Dann ist man aber immer noch nicht auf dem Seelabor angekommen. Dazu muss man eine Schwimmweste anlegen, ein Boot besteigen, rund 200 Meter in den See stechen und an einer Plattform aus Aluminium und Kunststoff mitten auf dem See andocken.

Freilandlabor oder Ufo-Landeplatz?

Aus der Luft erinnert das Seelabor entfernt an die berühmten Kornkreise, die angeblich Ufo-Landeplätze darstellen. 24 Schwimmringe aus Aluminium mit je neun Metern Durchmesser liegen rund um einen großen Ring von 30 Metern Durchmesser. Ist man einmal vom Boot auf das im Stechlinsee schwimmende Seelabor geklettert, sieht man, dass an jedem der Aluminiumringe Folien angebracht sind, die rund 20 Meter tief bis in das Sediment des Sees reichen und so 24 Wassersäulen vom übrigen Seewasser abtrennen.

Perfektes Bindeglied zwischen Realität und Laborversuchen

„Faktisch kann man sich diese Wassersäulen oder Versuchszylinder, wie wir sie nennen, als überdimensionierte, oben und unten offene Röhren vorstellen. Darin können wir verschiedene Umweltfaktoren verändern und unter realistischen Feldbedingungen verfolgen, wie die Organismen und Prozesse im See reagieren“, so Mark Gessner. Das Seelabor ist eine wertvolle Ergänzung zu den leicht zu replizierenden, aber systemvereinfachenden Experimenten im Labor und den realistischen, aber meist nicht replizierbaren Ganzsee-Versuchen, wie sie zum Beispiel in Kanada, den USA und Nordschweden durchgeführt worden sind.

In den 24 Versuchszylindern des Seelabors können hinreichend viele experimentelle Ansätze einschließlich Kontrollen parallel verfolgt werden. So werden statistisch gesicherte Ergebnisse generiert, die es erlauben, den Einfluss von Umweltfaktoren zu identifizieren. Zusätzlich können die Wissenschaftler*innen am Stechlinsee auf lange Datenreihen zurückgreifen, da an diesem tiefen Klarwassersee bereits in den sechziger Jahren eine Forschungsstelle eingerichtet wurde. „Diese Daten sind für uns äußerst wertvoll. Sie geben uns wichtige Hinweise, um jüngere Veränderungen in einen langfristigen Kontext zu stellen und zu interpretieren“, so Mark Gessner.

Kontinuierliche Messreihen

Messgrößen wie zum Beispiel die Wassertemperatur, der pH-Wert, der Sauerstoffgehalt oder Nährstoffkonzentrationen, aber auch die Menge und Zusammensetzung des Planktons werden das ganze Jahr über erfasst. Teilweise erledigen das automatische Messsonden, die in jedem Versuchszylinder des Seelabors installiert sind. Sie fahren im Stundenrhythmus durch die Wassersäulen und nehmen Vertikalprofile auf. Die Ergebnisse werden digital gespeichert und an einen zentralen Server am Hauptsitz des IGB in Berlin übermittelt.

Wenn nicht gerade eine Corona-Pandemie die Anreise von Wissenschaftler*innen aus aller Welt verhindert, wird – meistens im Sommer – ein mehrwöchiges Großexperiment durchgeführt, an dem bis zu 70 Forschende und Studierende teilnehmen. Jedes Jahr gehen zahlreiche Kooperationsanfragen aus dem In- und Ausland zur Mitarbeit an diesen Seelaborexperimenten ein. Auch für die Studierenden der TU Berlin bieten sich hier ungewöhnliche Arbeitsmöglichkeiten, sei es als studentische Hilfskraft bei den Sommerexperimenten oder aber für Praktika, Bachelor-, Master- und Doktorarbeiten.

Skyglow – wenn die Nacht leuchtet

Seit der Inbetriebnahme des Seelabors im Jahr 2012 wurden mehrere Großversuche durchgeführt. So beschäftigten sich die Wissenschaftler*innen in den Experimenten 2016 und 2018 mit dem Einfluss von Lichtverschmutzung auf das Ökosystem See. Dabei ging es speziell um den sogenannten „Skyglow“, also das Himmelsleuchten, das auftritt, wenn nächtliche Lichtemissionen aus Ballungsräumen von einer geschlossenen Wolkendecke zurück auf die Erde gestreut werden. „Wir wollten wissen, ob dieses diffuse und nicht sehr helle Licht Auswirkungen auf die Organismen im See hat. Im Fokus standen Wasserflöhe und andere Vertreter des Zooplanktons, denn sie zeigen ein spezielles Wanderverhalten: Tagsüber verbergen sie sich im dunklen Tiefenwasser vor ihren Fressfeinden, den Fischen. Nachts wandern sie im Schutz der Dunkelheit ins Oberflächenwasser, um dort Algen abzuweiden. Ein durch Skyglow verschobenes Wanderverhalten könnte die Wechselwirkungen zwischen den Organismen im Nahrungsnetz und damit auch die Stoffflüsse in Seen verändern“, beschreibt der Wissenschaftler die Ausgangshypothese dieser Experimente. 

Im aktuellen Projekt „CONNECT – Räumliche und zeitliche Konnektivität und Synchronisation von See-Ökosystemen“ wird in verschiedenen Versuchsreihen untersucht, ob sich Seen, die durch Flusssysteme miteinander verbunden sind, auch ähnlich entwickeln. Also ob sich zum Beispiel eine Blüte potenziell toxischer Blaualgen (Cyanobakterien) von einem See in einen anderen fortpflanzt oder ob ein Zusammenhang zwischen solchen Algenblüten und der vermehrten Emission klimarelevanter Gase wie Methan oder Kohlendioxid aus den Seen besteht.

 

Forschen für die Zukunft der Seen

Gerade für solche Großversuche bietet das Seelabor in Kombination mit den Laboren des IGB am Ufer beste Voraussetzungen: Die oft über zehntausend Wasser- und Organismenproben, die dabei entnommen werden, können unmittelbar analysiert oder auch konserviert werden.