Souverän steuert der Biologe Hans Peter Grossart den eisernen Gustav, einen schlichten Kahn mit Heckmotor, 200 Meter weit hinaus auf den Großen Stechlin. Dort schwimmt 20 Meter über dem Seegrund– fest verankert und an einen überdimensionalen Seerosenteppich erinnernd – das neuartige Seelabor des Leibniz-Institutes für Gewässerökologie und Binnenfischerei. Fast ein halbes Fußballfeld groß ist die achteckiger Stahlkonstruktion. Sie umschließt wie Blütenblätter zwei Dutzend kreisrunde Bassins und Plastikpontons . Wobei - so klein sind sie nun auch nicht, erklärt Professor Dr. Hans Peter Grossart , der seit einem Jahrzehnt im Stechlinseewasser speziell die Algen untersucht.
"Im Prinzip haben wir einen schwimmenden Ring bei den kleinen Systemen von 9 Metern Durchmesser und dann haben wir eine Folie, die ungefähr 20 Meter bis ins Sediment reingeht, also den Seegrund damit hermetisch von dem restlichen See abschließt. Also wir haben es tatsächlich mit einzelnen abgeschlossenen Systemen zu tun – kleinen Seen im See und deswegen haben wir das ja auch Seelabor genannt."
Die Seen im See eröffnen den Wissenschaftlern gänzlich neue Möglichkeiten, denn sie sind durch die Spezialfolie völlig autark. Jeder der 24 gleich großen Seen ist ein eigenständiges System. Eine Art Riesenreagenzglas in der Natur, das den wechselnden Temperatur-, Licht und Windeinflüssen genauso ausgesetzt ist wie der ganze Stechlin. Hier zu experimentieren ist einmalig, weil es über den Laborversuch weit hinausgeht. Sämtliche Umwelteinflüsse wirken auf jeden der 20 Meter tiefen Wasserzylinder ein. An Ort und Stelle können einzelne Faktoren unter realen Witterungsbedingungen verändert werden: Momentan wird ein Erwärmung des Wassers simuliert. Deutlich ist vom Beckenrand ein Schlauch in einem der Bassins zu erkennen, der sich von der Oberfläche in die Tiefe schlängelt. Grossart:
"Sie sehen eine Pumpe im Wasser hängen, daran sind verschiedene Schläuche angeschlossen und Sie sehen diesen Ring unten im Wasser liegen.Und Sie sehen, dass er immerhin so auf fünf bis sechs Meter Tiefe hängt und den sehen Sie noch recht gut. In diesen kleinen Ring wird Wasser von der Oberfläche, das warme Wasser von der Oberfläche gepumpt und zwar in diese größer Tiefe, so dass es zu einer Durchmischung des Wasserkörpers kommt. Das Ziel dieser Maßnahme ist es,die Schichtung des Sees zu verändern, und zwar so wie es unsere Klimamodelle vorhersagen."
Die Messungen in den unterschiedlichen Tiefen erfolgen automatisch durch moderne Messsonden, die in einem Stahlrohr stecken. Doktorand Stefan Rösel lässt sie per Hand ins Wasser gleiten . Über daumendicke Kabel mit dem Laptop verbunden, melden die Sonden die Daten an den Rechner.
"Das sind verschiedene Sensoren für Temperatur, Sauerstoff, Leitfähigkeit und pH-Wert. Diese Sensoren sind wasserfest, die lassen wir dann in den See hinunter und messen sozusagen in den verschiedenen Tiefenstufen dann diese Eigenschaften. Das heißt ich sehe sofort auf dem Computer, welche Temperatur wir in zehn Meter Tiefe haben und werden dann automatisch Tiefenprofile herstellen."
Und das von jeder einzelnen der 24 Wassersäulen, die mit Folie voneinander abgetrennt sind. Wobei immer zwölf Versuchsseen als Referenz unverändert bleiben. So erhalten die Neuglobsower Biologen und Physiker auch statistisch nutzbare Datenmengen von Nährstoffänderungen oder Algenwachstum. Fische sind noch nicht einbezogen .Eine derartig große Anlage gibt es nirgends in Deutschland. Die neuen Informationen vergleichen Wissenschaftler mit all den Fakten, die es bisher schon über den Stechlinsee gibt. Denn See wird seit Jahrzehnten von Wissenschaftlern genau beobachtet. Grund ist das Kernkraftwerk Rheinsberg , dessen Schornstein noch immer aus dem Wald ragt. Es ist zwar seit 1990 abgeschaltet worden, aber das Kühlwasser wurde mehr als 20 Jahre lang in den See geleitet, was in der Vergangenheit zu einer Temperaturerhöhung von 1,5 Grad führte. Dank der Nährstoffarmut des Sees, konnte er aber seine natürliche Klarheit bewahren. Heute gehört der Stechlin zu den am besten erforschten deutschen Binnenseen, was ihn für Professor Dr. Grossart und seine Kollegen vom Leibnizinstitut für Gewässerökologie und Binnenfischerei besonders geeignet macht.
"Im Prinzip haben wir eine 60jährige Datenreihe, die uns sehr viel über den See aussagt. Wir verstehen also den See in seiner jahreszeitlichen Dynamik sehr gut, wir kennen aber auch seine Veränderungen über viele Jahre, Jahrzehnte nun hinweg. Und was den See für uns auch geeignet macht, ist dass das Institut dort liegt und das logistisch natürlich einfach zu handhaben ist."
In Zukunft soll das Seelabor automatisch laufen. Darum gibt es von der verkabelten Forschungsplattform mit ihren 24 Seen im See ein extradickes Kabel zum Institut am Neuglobsower Ufer und zu den Rechnern, die die Fülle der Daten verarbeiten sollen.
"Wir versuchen ja unsere Ergebnisse in Modelle einzubinden, mit denen ich dann zum Beispiel auch am Computer verschiedene Parameter verändern kann, so dass ich dann Vorhersagen machen kann: Was passiert wenn ich zum Beispiel eine höhere Temperatur hab oder eine veränderte Seenschichtung. Was passiert dann mit dem See, wie viel Klimagase werden dann zum Beispiel produziert, wie ist die Fischpopulation uns so weiter und so fort."
Der Stechlinsee wird damit zum Referenzsee, mit dem Klimaveränderungen auch in anderen Binnengewässern verstanden und die Folgen vorhergesagt werden können. Das macht das schwimmende Seelabor selbst für Forscher außerhalb Deutschlands interessant.
"Im Prinzip haben wir einen schwimmenden Ring bei den kleinen Systemen von 9 Metern Durchmesser und dann haben wir eine Folie, die ungefähr 20 Meter bis ins Sediment reingeht, also den Seegrund damit hermetisch von dem restlichen See abschließt. Also wir haben es tatsächlich mit einzelnen abgeschlossenen Systemen zu tun – kleinen Seen im See und deswegen haben wir das ja auch Seelabor genannt."
Die Seen im See eröffnen den Wissenschaftlern gänzlich neue Möglichkeiten, denn sie sind durch die Spezialfolie völlig autark. Jeder der 24 gleich großen Seen ist ein eigenständiges System. Eine Art Riesenreagenzglas in der Natur, das den wechselnden Temperatur-, Licht und Windeinflüssen genauso ausgesetzt ist wie der ganze Stechlin. Hier zu experimentieren ist einmalig, weil es über den Laborversuch weit hinausgeht. Sämtliche Umwelteinflüsse wirken auf jeden der 20 Meter tiefen Wasserzylinder ein. An Ort und Stelle können einzelne Faktoren unter realen Witterungsbedingungen verändert werden: Momentan wird ein Erwärmung des Wassers simuliert. Deutlich ist vom Beckenrand ein Schlauch in einem der Bassins zu erkennen, der sich von der Oberfläche in die Tiefe schlängelt. Grossart:
"Sie sehen eine Pumpe im Wasser hängen, daran sind verschiedene Schläuche angeschlossen und Sie sehen diesen Ring unten im Wasser liegen.Und Sie sehen, dass er immerhin so auf fünf bis sechs Meter Tiefe hängt und den sehen Sie noch recht gut. In diesen kleinen Ring wird Wasser von der Oberfläche, das warme Wasser von der Oberfläche gepumpt und zwar in diese größer Tiefe, so dass es zu einer Durchmischung des Wasserkörpers kommt. Das Ziel dieser Maßnahme ist es,die Schichtung des Sees zu verändern, und zwar so wie es unsere Klimamodelle vorhersagen."
Die Messungen in den unterschiedlichen Tiefen erfolgen automatisch durch moderne Messsonden, die in einem Stahlrohr stecken. Doktorand Stefan Rösel lässt sie per Hand ins Wasser gleiten . Über daumendicke Kabel mit dem Laptop verbunden, melden die Sonden die Daten an den Rechner.
"Das sind verschiedene Sensoren für Temperatur, Sauerstoff, Leitfähigkeit und pH-Wert. Diese Sensoren sind wasserfest, die lassen wir dann in den See hinunter und messen sozusagen in den verschiedenen Tiefenstufen dann diese Eigenschaften. Das heißt ich sehe sofort auf dem Computer, welche Temperatur wir in zehn Meter Tiefe haben und werden dann automatisch Tiefenprofile herstellen."
Und das von jeder einzelnen der 24 Wassersäulen, die mit Folie voneinander abgetrennt sind. Wobei immer zwölf Versuchsseen als Referenz unverändert bleiben. So erhalten die Neuglobsower Biologen und Physiker auch statistisch nutzbare Datenmengen von Nährstoffänderungen oder Algenwachstum. Fische sind noch nicht einbezogen .Eine derartig große Anlage gibt es nirgends in Deutschland. Die neuen Informationen vergleichen Wissenschaftler mit all den Fakten, die es bisher schon über den Stechlinsee gibt. Denn See wird seit Jahrzehnten von Wissenschaftlern genau beobachtet. Grund ist das Kernkraftwerk Rheinsberg , dessen Schornstein noch immer aus dem Wald ragt. Es ist zwar seit 1990 abgeschaltet worden, aber das Kühlwasser wurde mehr als 20 Jahre lang in den See geleitet, was in der Vergangenheit zu einer Temperaturerhöhung von 1,5 Grad führte. Dank der Nährstoffarmut des Sees, konnte er aber seine natürliche Klarheit bewahren. Heute gehört der Stechlin zu den am besten erforschten deutschen Binnenseen, was ihn für Professor Dr. Grossart und seine Kollegen vom Leibnizinstitut für Gewässerökologie und Binnenfischerei besonders geeignet macht.
"Im Prinzip haben wir eine 60jährige Datenreihe, die uns sehr viel über den See aussagt. Wir verstehen also den See in seiner jahreszeitlichen Dynamik sehr gut, wir kennen aber auch seine Veränderungen über viele Jahre, Jahrzehnte nun hinweg. Und was den See für uns auch geeignet macht, ist dass das Institut dort liegt und das logistisch natürlich einfach zu handhaben ist."
In Zukunft soll das Seelabor automatisch laufen. Darum gibt es von der verkabelten Forschungsplattform mit ihren 24 Seen im See ein extradickes Kabel zum Institut am Neuglobsower Ufer und zu den Rechnern, die die Fülle der Daten verarbeiten sollen.
"Wir versuchen ja unsere Ergebnisse in Modelle einzubinden, mit denen ich dann zum Beispiel auch am Computer verschiedene Parameter verändern kann, so dass ich dann Vorhersagen machen kann: Was passiert wenn ich zum Beispiel eine höhere Temperatur hab oder eine veränderte Seenschichtung. Was passiert dann mit dem See, wie viel Klimagase werden dann zum Beispiel produziert, wie ist die Fischpopulation uns so weiter und so fort."
Der Stechlinsee wird damit zum Referenzsee, mit dem Klimaveränderungen auch in anderen Binnengewässern verstanden und die Folgen vorhergesagt werden können. Das macht das schwimmende Seelabor selbst für Forscher außerhalb Deutschlands interessant.