Verbundprojekt JPI-O MiningImpact - Umweltauswirkungen und -risiken von Tiefseebergbau; Vorhaben: Auswirkungen von Manganknollen-Abbau auf benthische Megafauna- und Mikroorganismen-Gemeinschaften und Ihre Funktionen (BenthImpact)

Abstract

Der Schwerpunkt von BenthImpact lag auf benthischen mikrobiellen und Megafauna-Lebensgemeinschaften und ihren biogeochemischen Funktionen. Diese wurden erst unter natürlichen Bedingungen (‘Baseline’) sowie nach der Störung durch Tests eines industriellen Manganknollenkollektor-Prototyps quantitativ charakterisiert. Die Baseline-Untersuchungen wurden auf zwei Expeditionen mit FS SONNE in 2019 im deutschen und belgischen Explorations-Lizenzgebiet durchgeführt. Die unmittelbaren Umweltauswirkungen des Kollektortests wurden 2021 auf einer zusätzlichen Expedition mit MV Island Pride untersucht - zeitgleich mit Tests des Kollektor-Prototyps PATANIA II durch das belgische Unternehmen DEME/GSR. Erstmalig konnten hier die Effekte aller Abbau-bedingten Störungen auf relevanten räumlichen Skalen betrachtet werden. Dazu wurde eine Vielzahl moderner Untersuchungsmethoden (z.B. genomische Untersuchungen, in situ Messungen, bildgebende Surveys) verwendet. Bei den Baseline-Untersuchungen wurden deutliche Unterschiede zwischen den beiden Lizenzgebieten beobachtet, die im Zusammenhang mit der höheren Produktivität im deutschen Gebiet stehen. Zwischen den Referenzgebieten und den für die Kollektortests ausgewiesenen Gebieten waren kaum Unterschiede festzustellen aber es bestand eine ausgeprägte, kleinskalige Heterogenität. Da die Auswirkungen des Kollektortests erst gegen Ende des Projektes untersucht wurden, werden die Analysen der benthischen Gemeinschaften und Funktionen weiter fortgesetzt. Die bisherigen Ergebnisse zeigen deutliche, unmittelbare Effekte der Kollektortests auf zentrale Ökosystemeigenschaften und Funktionen (z.B. bzgl. Verfügbarkeit organischen Materials und Sauerstoffverteilung am Meeresboden). Mit dem Vorhaben wird die Bewertung möglicher Indikatoren für ein effektives Monitoring der Umweltfolgen von Tiefseebergbau vorangetrieben. Die Projektergebnisse leisten wichtige Beiträge für die Entwicklung wissensbasierter Regularien für Tiefseebergbau-Aktivitäten. Datei-Upload durch TIB The focus of BenthImpact was on benthic microbial and megafauna communities and their biogeochemical functions. These were first quantitatively characterized under natural conditions ('baseline') and after disturbance through testing of an industrial manganese nodule collector prototype. Baseline studies were conducted during two expeditions with FS SONNE in 2019 in the German and Belgian exploration license areas. The immediate environmental effects of the collector test were investigated during an additional expedition with MV Island Pride in 2021 - simultaneously with tests of the PATANIA II collector prototype by the Belgian company DEME/GSR. For the first time, the effects of all mining-related disturbances could be investigated on relevant spatial scales. A variety of modern scientific methods (e.g. genomic investigations, in situ flux measurements, imaging surveys) were used for this purpose. In the baseline studies, clear differences were observed between the two license areas, which are related to the higher productivity in the German area. There were only minute differences observed between the reference areas and the areas designated for collector testing but there was pronounced, small-scale heterogeneity. Because the effects of the collector test were only studied towards the end of the project, analyses of benthic communities and functions will continue. Results to date show clear, direct effects of collector testing on key ecosystem properties and functions (e.g., regarding organic matter availability and seafloor oxygen distribution). The project will advance the evaluation of potential indicators for effective monitoring of the environmental impacts of deep-sea mining. The project results will make important contributions to the development of knowledge-based regulations for deep-sea mining activities.