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(Bildnachweis: Jeremy Cohen, Penn State University)

Da die Erwärmung der Meerestemperaturen und die Verschmutzung die Korallenriffe der Welt in einem noch nie dagewesenen Ausmaß schädigen, untersuchen Wissenschaftler die Möglichkeit, sie zu erhalten – im Weltraum.

Die Idee ist, ein Biorepository – eine Biobank, in der Proben biologischen Materials aufbewahrt werden, die auf so niedrige Temperaturen abgekühlt sind, dass sie im Wesentlichen in der Zeit schweben – in dauerhaft beschatteten Kratern auf dem Mond zu lagern, deren kalte Temperaturen nach Ansicht von Wissenschaftlern geeignet wären, eine solche Einrichtung für Hunderte von Jahren zu erhalten. Die Proben, in diesem Fall genetisches Korallenmaterial, würden bei Bedarf auf die Erde zurückgebracht und in unseren Ozeanen wieder ausgesät, um lebende Riffe wiederherzustellen.

„Es gibt keinen Ort auf der Erde, der kalt genug ist“, sagte Mary Hagedorn, eine leitende Wissenschaftlerin am Smithsonian’s National Zoo and Conservation Biology Institute, gegenüber kosmischeweiten.de. Das gilt auch für die kältesten Regionen unseres Planeten – den Nord- und Südpol -, die sich aufgrund des Klimawandels schneller erwärmen als jedes andere Gebiet der Erde.

Es ist daher unwahrscheinlich, dass die Wissenschaftler in der Lage sein werden, Proben bei den erforderlichen kalten Temperaturen für Hunderte von Jahren zu konservieren, so Hagedorn. „Wer weiß, wie die Pole aussehen werden? Sie verändern sich am schnellsten.“

Ähnlich wie bei den Verfahren, die in menschlichen Samenbanken angewandt werden, werden bei der von den Wissenschaftlern angewandten Technik zum Einfrieren und Lagern von Korallenkeimzellen (Spermien und Larven) die Proben auf Temperaturen gekühlt, die denen von flüssigem Stickstoff nahe kommen, der eine Temperatur von -196 Grad Celsius (-320 Grad Fahrenheit) aufweist. Im Vergleich dazu würde sich selbst der kälteste Ort der Erde warm anfühlen – auf dem ostantarktischen Plateau herrschen beispielsweise -98 Grad Celsius (-144 Grad Fahrenheit).

Die Krater in den Polarregionen des Mondes erhalten jedoch nie direktes Sonnenlicht, da die Mondachse fast perfekt senkrecht zur Richtung des Sonnenlichts steht. Dort sinken die Temperaturen auf -250 Grad Celsius (-415 Grad Fahrenheit), was sie zu den kältesten Orten in unserem Sonnensystem macht. Diese Bedingungen, so Hagedorn, sind günstig, um die gefrorenen Proben für Hunderte von Jahren zu lagern.

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‚Gefroren und lebendig‘

Bei der Standardmethode zum Einfrieren und Konservieren von biologischem Material, der so genannten Kryokonservierung, werden alle biologischen Aktivitäten unterbrochen, so dass die Proben „eingefroren und lebendig“ bleiben, so Hagedorn, der Experte für Kryokonservierung ist. „Es ist, als ob man auf die Zeittaste drückt und sagt: ‚Okay, stoppt jetzt.‘“

Bislang haben Wissenschaftler Proben von lebenden Kolonien, Skeletten und genetischem Material von 200 Korallenarten gesammelt und sicher aufbewahrt – aber, um das in die richtige Perspektive zu rücken, gibt es weltweit etwa 1.000 bekannte Korallenarten, von denen noch etwa 800 erhalten werden müssen. Die Dringlichkeit, die verbleibenden Arten zu sammeln, wird noch dadurch unterstrichen, dass die Hitzewellen im Meer, die eine Folge der globalen Erwärmung sind, die Korallen biologisch belasten und „ihr Fortpflanzungsmaterial zu schwach machen, um den Strapazen der Kryokonservierung und des Auftauens standzuhalten“, schrieb Hagedorn in einem Artikel, der Mitte April in The Conversation veröffentlicht wurde.

Hagedorn gehört zu einem Team, das bisher über 50 Korallenarten, unter anderem aus dem Great Barrier Reef, der Karibik und dem Golf von Mexiko, kryokonserviert hat. Die Proben werden in Biorepositorien auf der ganzen Welt aufbewahrt, aber allein die Tatsache, dass sie sich auf der Erde befinden, macht sie anfällig für die schlimmen Auswirkungen des Klimawandels, sagte sie. Im Jahr 2017 beispielsweise drang Schmelzwasser aus dem arktischen Permafrostboden, der aufgrund extremer Temperaturen aufgetaut war, in ein sicheres norwegisches Biolager ein. Dabei handelte es sich um eine Biobank, in der Duplikate von Nutzpflanzenarten auf der ganzen Welt aufbewahrt werden; glücklicherweise ging kein Saatgut verloren, aber das Risiko war hoch. Auf dem Mond gäbe es diese Probleme zum Glück nicht.

Lagerungsdienste auf dem Mond

Die Verschiffung einer Kiste mit tiefgefrorenen lebenden Zellen in eine dunkle Tasche des Mondes bringt eine Reihe von Herausforderungen mit sich, und die Wissenschaftler sind immer noch dabei, die Pläne für den Plan zu entwerfen. Zum einen muss die Biobank in einer strahlungssicheren Verpackung untergebracht werden, um die gefrorenen Proben während ihrer Zeit auf dem Mond zu schützen, der luftleer und daher sehr anfällig für Sonnenschäden ist. Ein weiteres Problem ist die Frage, wie die Biobank in einem Mondkrater untergebracht werden kann, da der eisbedeckte Boden dieser Krater für Astronauten eine Herausforderung darstellt. Hagedorn sagte, dass dies eine Aufgabe für Roboter sein könnte, vielleicht wie die hundeförmigen Roboter, an denen die NASA arbeitet, um eines Tages gefährliche Gebiete auf dem Mond zu erforschen – möglicherweise zusammen mit einem Rudel von Robotergefährten.

Im Rahmen eines Versuchs hat Hagedorn 10 Flossen von Sterngrundeln gesammelt und kryokonserviert, winzigen Fischen, deren Körper mit schillernden blauen Flecken übersät ist. Man findet sie in großer Zahl in der Nähe von Korallenriffhabitaten.

Schließlich hofft sie, Finanzmittel und Partner zu finden, um zu testen, wie sich diese Proben unter weltraumähnlichen, auf der Erde simulierten Bedingungen verhalten. Ein Testlauf auf der Internationalen Raumstation (ISS) würde dann zeigen, wie unterschiedlich die zurückgeschickten Proben im Vergleich zu ihren Pendants auf der Erde sind, was sich dann auf die Verpackungsanforderungen auswirken kann – sofern die ISS noch existiert. Hagedorn schätzt, dass die Entsendung von Proben zur ISS zwischen drei und fünf Jahren dauern würde, sobald sie die Finanzierung erhält – ein Zeitrahmen, der angesichts der für 2030 geplanten Außerbetriebnahme der ISS zu lang sein könnte.

Doch „das ist einfach im Vergleich zu der Entscheidung, wohin die Anlage auf dem Mond gehen soll und wie sie dort sein wird“, sagte sie. Die Steuerung der Reise und des Standorts der Anlage auf dem Mond „wird sehr komplex sein und könnte Jahre dauern“.

Hagedorn ist nicht die einzige Forscherin, die die Machbarkeit eines lunaren Biorepositorys untersucht. Im Jahr 2021 schlug der Forscher Jekan Thanga von der University of Arizona vor, eine Arche mit kryogenisch eingefrorenen Samen, Spermien und Eiern von 6,7 Millionen irdischen Arten in Lavaröhren auf dem Mond als „moderne globale Versicherungspolice“ zu transportieren. Sein Team schätzt, dass dafür 250 Raketenstarts erforderlich wären; zum Vergleich: Für den Aufbau der ISS waren 40 Starts über ein Jahrzehnt erforderlich.

Wenn ein Biolager auf dem Mond eines Tages erfolgreich ist (das Ziel ist zweifellos hochgesteckt), hoffen die Wissenschaftler, dass es als Absicherung gegen den Verlust nicht nur von Korallen, sondern auch von Millionen anderer Arten – vielleicht sogar des Menschen – dienen könnte.

Noch sind nicht alle der Meinung, dass dies ein guter Vorschlag ist. „Ich glaube nicht, dass es im Moment die richtige Idee ist“, sagte Noah Greenwald, der Direktor für gefährdete Arten am Center for Biological Diversity, gegenüber CBS News. „Ich denke, wir müssen uns wirklich darauf konzentrieren, mehr von der natürlichen Welt zu schützen, damit wir die Arten gar nicht erst verlieren.