Karasik, der größte Unterwasserberg der Arktis, sollte tot sein. Vulkanisch ist es. Aber biologisch ist es die Heimat einer wimmelnden Gemeinschaft von Kreaturen, die in einer Umgebung mit kaum Nahrung überleben, mit Mitteln, die niemand erwartet hat.
Der Berg liegt 300 Kilometer vom Nordpol entfernt auf einem Bergrücken, wo die tektonischen Platten, die Europa und Nordamerika zusammenhalten, langsam auseinanderdriften. Mit seiner Basis 5.000 Meter unter der Oberfläche und seiner Spitze 560 Meter unter einer dicken Eisschicht war Karasik seit seiner Entdeckung im Jahr 2001 kaum erforscht worden.
Und dann, 2016, führte Antje Boetius, Tiefseeforscherin am Alfred-Wegener-Institut in Deutschland, ein Team nach Karasik. Die Forscher durchbrachen die Eisschollen in einem Eisbrecher und zogen eine spezielle Unterwasserkamera am Ende eines langen Stahlkabels mit sich. Von Deck aus sahen sie, wie die allerersten Bilder von Karasik scharf wurden. „Zunächst sieht man nichts, weil alles verschwommen ist und die Lichter nur etwa 10 Meter durchdringen“, erzählte mir Boetius. „Aber als wir fünf Meter entfernt waren, sah es aus, als wäre es mit runden Klecksen bedeckt. Und dann kamen wir näher und wir alle schrien: ‚Schwämme!‘“
Schwämme lösen normalerweise keine solche Aufregung aus. Als einfachste und früheste aller Tiere sitzen sie meist an Ort und Stelle und filtern kleine Nahrungsbrocken aus dem Wasser. Aber während die meisten Schwämme nur wenige Zentimeter breit sind, waren die auf Karasik Riesen – einige hatten einen Durchmesser von einem ganzen Meter. Und es gab nur so viele von ihnen. In hocharktischen Gewässern „findet man vielleicht alle 10 Meter einen Wurm, alle 100 Meter eine Seegurke und jeden Kilometer einen Schwamm“, sagte Boetius. „Wir hätten nie gedacht, dass wir in der Nähe des Nordpols ein Gebiet finden würden, in dem wir den Meeresboden nicht sehen können, weil die Schwämme übereinander sitzen.“ Und oben drauf Ihnen war eine geschäftige Menagerie aus Würmern, Seesternen, Schnecken, Krabben, Garnelen, Muscheln und Korallen. Boetius und ihr Team beobachteten die Kreaturen voller Ehrfurcht. Sie waren ursprünglich nach Karasik gekommen, weil sie dachten, es wäre geologisch interessant, wenn auch biologisch unfruchtbar. „Wir waren völlig schockiert, als wir sahen, dass es so war kriechen mit dem Leben“, sagte sie.
Sie waren auch zutiefst verwirrt. In den eisbedeckten Gewässern um Karasik „gibt es nichts zu essen“, sagte Boetius. Die Region kann Algen und Plankton, die die Grundlage eines normalen Nahrungsnetzes bilden, kaum ernähren. Eine große Gemeinschaft von Tieren kann unmöglich existieren. Und doch waren die Schwämme nicht nur da, sondern blühend. Das Team sammelte Gewebeproben von den Kreaturen mit Robotern, die entwickelt wurden, um eisige außerirdische Monde zu erforschen; Durch deren Analyse errechneten die Wissenschaftler, dass die Schwämme im Durchschnitt 300 Jahre alt waren. Sie ließen sich zum ersten Mal auf Karasik nieder, als die Vereinigten Staaten noch eine britische Kolonie waren, und sind älter als Baltimore und New Orleans. Und „sie sehen absolut gesund aus“, sagte Boetius. „Sie waren voller Babyschwämme.“
Durch die Analyse von Proben der Schwämme und ihrer Umgebung versuchte das Team herauszufinden, wie die Kreaturen an einem so trostlosen Ort überleben. „Wir hatten etwa 10 Hypothesen“, erzählte mir Boetius. Alle sind gescheitert. Schwämme können Nahrungspartikel aus dem umgebenden Wasser filtern, aber es gab nicht genug solcher Partikel. Aufsteigende Strömungen könnten Nährstoffe aus der Tiefe ziehen, aber die Strömungen um Karasik sind träge. Dann erkannten sie und ihre Kollegen, dass sie auf einem entscheidenden Hinweis saßen – oder besser gesagt, dass die Schwämme es waren.
Die Kreaturen ruhten alle auf einer dichten schwarzen Matte aus harten, hohlen Röhren. Diese Röhren wurden von Sibogliniden-Würmern hergestellt – Kreaturen mit weichem Körper, die in selbst erschaffenen harten Zylindern leben. Ohne Mund und Darm überleben diese Würmer mit Hilfe interner Mikroben, die das Methan und die Sulfide verarbeiten können, die von Unterwasservulkanen ausgestoßen werden. Früher setzte Karasik solche Chemikalien frei, tut es aber nicht mehr. Die Würmer, die früher auf seinem Gipfel lebten, starben aus, und keiner von ihnen überlebt heute. Aber ihre Röhren, die jetzt ungefähr 2.000 bis 3.000 Jahre alt sind, haben Bestand. Diese uralte Architektur – die Ruinen einer gefallenen Wurmzivilisation – ist das, was die Schwämme jetzt fressen.
Teresa Morganti und andere am Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie in Deutschland zeigten, dass die Mischung aus Kohlenstoff- und Stickstoffisotopen in den Schwämmen der in den Röhrchen sehr ähnlich war – ein starkes Zeichen dafür, dass erstere letztere fraßen. „Das tote Material ist definitiv ein Großteil der Nahrung, die sie verwenden“, sagte Boetius. Wie die Röhrenwürmer, die vor ihnen auf Karasik lebten, verlassen sich die Schwämme auf Mikroben, die in ihrem Körper reichlich vorhanden sind. Die Wurmschläuche bestehen aus Chitin und zähen Proteinen, aber die Schwammmikroben haben genau die richtigen Enzyme, um diese normalerweise unverdaulichen Substanzen abzubauen. Die Mikroben verdauen die Röhren und setzen Nährstoffe frei, die die Schwämme dann aufnehmen können. Für die Schwämme ist die unter ihnen ausgestorbene Wurmgemeinschaft Grundlage und Nahrung zugleich.
„Jahrelanges Studium von Schwämmen hat mich überzeugt, dass sie alles andere als einfach sind“, sagte Stephanie Archer, Ökologin am Louisiana Universities Marine Consortium, und jede neue Entdeckung erfüllt sie „mit Ehrfurcht“. Manche Schwämme sind so groß, dass sich ein Mensch darin einnisten könnte. Andere stellen filigrane Körbe aus gewebter Kieselsäure her, die menschliche Glasbläser nur schwer nachahmen könnten. Wieder andere sind Fleischfresser und sehen aus wie Harfen. Schwämme filtern so viel Wasser, dass beispielsweise die Gemeinde Karasik jedes Jahr fast die gesamten 600 Meter Ozean darüber sieben kann. Und obwohl sie angeblich unbeweglich sind, können einige von ihnen kriechen.
Bei Karasik haben einige der Schwämme offensichtliche Spuren hinter sich. Diese Spuren waren anfangs verwirrend – versuchten die Schwämme, sich zu paaren? –, aber ihr Zweck wurde klarer, nachdem Boetius erkannte, was die Schwämme fraßen. Die Röhren halten nicht ewig, und wenn sie ausgehen, können sich die Schwämme bewegen – vielleicht nur ein paar Zentimeter pro Jahr, aber genug, um immer wieder unberührte Ecken ihres jahrtausendealten Buffets zu finden.
Schwämme haben einen sehr langsamen Stoffwechsel, aber ihr Nahrungsangebot ist begrenzt. Es sei schwer zu berechnen, wie viel übrig sei, sagte Boetius, weil so etwas noch nie zuvor gefunden worden sei. Sie vermutet, dass die Röhren die Schwämme Jahrhunderte lang ernähren werden, aber nicht Jahrtausende. „Ich denke, sie sind eine vorübergehende Gemeinschaft, die jetzt wahrscheinlich aufblüht“, sagte sie. Vielleicht werden ihre Überreste, sobald die Schwämme absterben, in Tausenden von Jahren andere Gemeinschaften ernähren. Im Moment gedeihen sie in einer ansonsten unwirtlichen Welt, indem sie die verlassenen Städte längst ausgestorbener Kreaturen verschlingen, die einst die Fürze des Ozeans gefressen haben.
Solche Wunder sind in den Polarozeanen gespickt. Ein anderes Team, das dieselbe Kamera und dasselbe Forschungsschiff wie Boetius verwendete, entdeckte kürzlich in der Antarktis eine riesige Brutkolonie von Eisfischen mit 60 Millionen Nestern. „Wenn wir etwas finden, was noch niemand zuvor gesehen hat, können wir davon ausgehen, dass es in zehn Kilometern Entfernung auch etwas Neues gibt“, sagte Boetius zu mir. Aber der Klimawandel überholt die Erkundungsrate. Beide Pole stehen vor einer ungewissen Zukunft, und „wir wissen nicht, wie viele Geheimnisse wir verlieren könnten, während wir sprechen“, sagte sie. Die Tragödie ist ironisch: Das Klima ändert sich, weil Menschen fossile Brennstoffe verbrennen und die toten Überreste ausgestorbener Ökosysteme ausbeuten, genau wie Karasiks Schwämme es tun. Und wie die Schwämme können wir es nicht ewig so halten.