Tiefseekreaturen mit Laserlicht abbilden

Wissenschaftler am MBARI machen atemberaubende Bilder von den seltsamen und wunderbaren Kreaturen, die nur in der Tiefsee zu finden sind.

31. März 2022 von Coherent

Das Monterey Bay Aquarium
Eine Riesenlarve, Bathochordaeus stygius, in ihrem Schleimhaus, beleuchtet vom Genesis-Laser im DeepPIV. Urheberrecht Kakani Katija / MBARI.

Ozeanographen bezeichnen die Tiefsee als die Region außerhalb der Reichweite des Oberflächenlichts. Sie ist normalerweise etwa 200 Meter tief und eine einzigartige und geheimnisvolle Welt, die kalt und dunkel ist und unter einem unglaublich erdrückenden Druck steht.

Doch diese selten gesehene Welt ist tatsächlich voller ungewöhnlicher und erstaunlicher Kreaturen. Viele dieser exotischen Tiefseebewohner werden erst jetzt von Wissenschaftlern entdeckt. Sie versuchen, einige der grundlegendsten Fragen über diese Tiere zu beantworten, z. B. wie sie aussehen, wie sie sich bewegen und was sie essen.

Die unglaublich feindliche und unwirtliche Umgebung der Tiefsee stellt eine große Herausforderung für die Beantwortung dieser Fragen dar. Wissenschaftler können solche Gebiete nur in kleinen, spezialisierten Tauchbooten besichtigen (wie die Schiffe, die Forscher zum berühmten Wrack der Titanic gebracht haben). Oder sie können ferngesteuerte Fahrzeuge (ROVs) einsetzen, um einige dieser Lebewesen einzufangen und an die Oberfläche zu bringen. Jedoch sind die Tiere, die sich an diese dunklen Gewässer angepasst haben, oft empfindlich, und es ist in vielen Fällen nicht möglich, sie unversehrt an die Oberfläche zu befördern.

Ein Licht in die Tiefe leuchten

Ein Team von Wissenschaftlern und Ingenieuren im Bioinspiration Lab am MBARI (Monterey Bay Aquarium Research Institute) hat jetzt eine clevere Lösung für dieses Problem gefunden. Sie haben ein Instrument entwickelt, mit dem ein ROV ein Mini-Bildgebungslabor mit in die Tiefsee nehmen kann. Und wir sind stolz, mitteilen zu können, dass ein roter Genesis-Laser von Coherent das Herzstück dieses „DeepPIV“-Instruments ist.

Dr. Joost Daniels vom MBARI erklärt: „Rotes Laserlicht ist für diese Arbeit besonders gut geeignet, weil das wenige Licht, das in die Tiefsee eindringt, blau oder grün ist. Deshalb sind die meisten Lebewesen dort unten nur für diese Farben empfindlich und sind für rotes Licht völlig blind. Das bedeutet, dass wir sie mit dem roten Laser anstrahlen und großartige Bilder und Videos machen können, ohne ihr Verhalten in irgendeiner Weise zu stören.“ Die Monterey Bay ist ein idealer Ausgangspunkt für diese Arbeit, denn nur wenige Meilen vor der Küste befindet sich eine sehr tiefe Unterwasserschlucht (Monterey Canyon) – direkt vor ihrer Haustür.

Dr. Daniels fügt hinzu, dass sie sich für den Genesis-Laser entschieden haben, weil seine hohe Leistung es ihnen ermöglicht, einen großen Bereich (55 cm x 30 cm) hell genug zu beleuchten, um Bilder mit Videoraten (60 Bilder pro Sekunde) aufzunehmen. Außerdem war es dank des gleichmäßigen, runden und stabilen Strahls einfach, das Licht in ein gepanzertes Glasfaserkabel einzukoppeln, das aus dem wasserdichten Schutzgehäuse der Ausrüstung herausführt. Und natürlich brauchten sie einen Laser, der robust und zuverlässig genug ist, um Bewegungen und Stöße zu verkraften, und der den Temperaturschwankungen zwischen der Oberfläche und der Tiefsee standhält. Das Team will nie eine Mission wegen eines Laserausfalls abbrechen müssen.

Phantastische Tierwesen sehen

Man muss kein Meeresbiologe sein, um die schönen und scharfen Bilder wertzuschätzen, die DeepPIV liefert, und die erstaunlichen Lebewesen, die es enthüllt. Einige dieser Tiefseebewohner haben feine Schleimhautstrukturen. Das sind ausgedehnte Schleimschwaden, die sie produzieren, um Nahrung zu fangen und Raubtiere zu vermeiden. Das Bild hier ist ein typisches Beispiel, das in einer Tiefe von etwa 230 Metern aufgenommen wurde. Aber das ist kaum eine Herausforderung für DeepPIV, das für Tiefen von bis zu 4.000 Metern ausgelegt ist. Der Druck in dieser Tiefe ist über 400 Mal höher als an der Oberfläche.

Es wird gesagt, dass die Menschen mehr vom Weltraum erforscht haben als die Ozeane unseres eigenen Heimatplaneten. In der Tat ist der Weltraum oft ein gastfreundlicherer Ort als die Tiefsee, vor allem für elektronische und bildgebende Geräte. Trotz außergewöhnlich widriger Bedingungen helfen zuverlässige Laser wie der Coherent Genesis den Wissenschaftlern jetzt dabei, ein Licht in diese fremde Umgebung zu werfen. Und sie tun es auf eine Art und Weise, die die fantastischen Tiere, die dort wohnen, nicht stört.