TORI und drei Hochschulen mit ihren jeweiligen Schiffen sind die Speerspitze von Taiwans Meeresforschungsbestrebungen. Neben ORV besteht die Forschungsschiff-Flotte des Landes aus Ocean Researcher I (ORI), betrieben von der National Taiwan University (NTU) in Taipeh, Ocean Researcher II (ORII) wird von der National Taiwan Ocean University (NTOU) in der nordtaiwanischen Hafenstadt Keelung unterhalten, und Ocean Researcher III von der National Sun Yat-sen University (NSYSU) in der südtaiwanischen Hafenmetropole Kaohsiung. Als Ganzes betrachtet haben die Bemühungen von TORI den Hochschulen und ihren Schiffen neue Möglichkeiten für Meereskunde und Technologieforschung eröffnet und die ozeanografische Zusammenarbeit des Landes mit der internationalen Gemeinschaft verbessert.
ORV ist 72,6 Meter lang, 2700 Tonnen schwer und kann 18 Mann Besatzung plus 30 Forscher und Techniker auf Fahrten bis zu 13 000 Seemeilen oder 50 Tagen Dauer mitnehmen. Gebaut wurde das Schiff von der Jong Shyn Shipbuilding Group in Kaohsiung, es enthält drei wissenschaftliche Labors, ein Mehrstrahl-Echolot, Multinetz-Planktonsammler, ein Sonarsystem für Meeresgrund-Kartografierung und ein Ortungsgerät für seismische Vorgänge. Das Forschungsschiff ist überdies mit ferngesteuerten U-Booten ausgestattet, die bis zu 3000 Meter tief tauchen können. Mit diesen ferngesteuerten Geräten können Forscher Proben von Tiefseewasser und Sedimenten entnehmen und daneben Forschung über Korallen und Gashydrate unterm Meeresboden durchführen.
Gongs Institut dient nicht nur einheimischen Universitäten und Unternehmen, sondern arbeitet auch eng mit Regierungsbehörden wie dem Wirtschaftsministerium, dem Innenministerium, dem Verteidigungsministerium und dem MOST bei Einschätzungen von Auswirkungen auf Meeresökologie, Ozeanenergie-Entwicklungsprojekten und Kartografierung der Hoheitsgewässer der Republik China zusammen.
TORI heißt Wissenschaftler aus der ganzen Welt willkommen, an Bord von ORV Forschung zu betreiben. (Foto mit freundlicher Genehmigung von Taiwan Ocean Research Institute)
ORV führt nicht unbedingt all seine Arbeit auf Anweisung der Regierung oder von Meeresforschern durch, und die Anregungen für Einsätze kommen nicht notwendigerweise nur aus Taiwan, denn beim MOST sind Anträge aus aller Welt von Lehrkräften, Organisationen, Studierenden und Wissenschaftlern für Forschungsprojekte auf dem Schiff willkommen, versichert Gong.
TORI war 2008 in Kaohsiung gegründet worden, untersteht den unabhängigen, gemeinnützigen Nationalen Laboratorien für Angewandte Forschung (National Applied Research Laboratories, NARL) in Taipeh und wird vom MOST finanziert. Nach Gongs Worten bestehen die Hauptaufgaben seines Instituts darin, ozeanografische Datenbanken aufzubauen, Talente im Bereich Meereskunde und –technologie heranzubilden, ein Forum für Forschung und Entwicklung einzurichten, das Zusammenarbeit und Teilen von Ressourcen erleichtert, Taiwans Meeresforschungsflotte zu managen und akademische Forschung zu unterstützen.
Der TORI-Direktor teilt mit, dass die Meere vom Klimawandel beeinflusst werden und sich wiederum selbst auf den Klimawandel auswirken können. Eines der Haupt-Forschungsgebiete des Instituts besteht daher darin, die wahrscheinlichen Auswirkungen des Klimawandels auf das Meer und auf Taiwans nationale Sicherheit zu bewerten. Solche Auswirkungen umfassen die Übersäuerung des Meerwassers, zunehmende Intensität und Häufigkeit von Stürmen, niedriger Sauerstoffgehalt im Meerwasser, steigender Meeresspiegel und erhöhte Temperaturen.
Entsprechend richtete TORI 15 Hochfrequenz-Radarstationen an Taiwans Küste ein, um den Echtzeit-Status von Oberflächenströmungen innerhalb von 120 Kilometern vor der Küste zu beobachten. Im Südchinesischen Meer setzte das Institut außerdem eine Reihe von verankerten Datenbojen ein, die mit Sensoren ausgestattet sind, welche den Säuregehalt, das Kohlendioxidniveau, die Temperatur und die Trübung des Meerwassers messen, und mit Sedimentfallen unter der Wasseroberfläche misst man die Menge von Schwebstoffteilchen im Wasser. Die mit den Datenbojen gesammelten Informationen werden nach Gongs Ausführungen bei ozeanografischer Forschung, Warnsystemen für Naturkatastrophen wie Erdbeben und Taifune sowie für Rettungseinsätze genutzt.
In der nahen Zukunft plant TORI die Ausweitung des Sensornetzes, wozu bis zu 50 Meeresgrund-Seismografen (Ocean Bottom Seismometer, OBS) verwendet werden sollen, die in den Gewässern vor Taiwan seismische und akustische Signale auffangen können. Die OBS-Geräte sollen für die Erforschung der geologischen Verhältnisse auf dem Meeresboden und die Beobachtung von Gefahren wie Erdbeben und unterseeische Erdrutsche benutzt werden.
Weiche Korallen an der Grünen Insel vor Taiwans Südostküste. In taiwanischen Gewässern kann man gut 300 Korallenarten finden, etwa ein Drittel aller Arten weltweit. (Foto mit freundlicher Genehmigung von Taiwan Ocean Research Institute)
Unerschlossene Quelle
Energie-Erforschung ist ein weiterer Forschungsschwerpunkt für TORI, besonders im Bereich der Gashydrate, welche von Wissenschaftlern rund um den Erdball als eine der besten unerschlossenen Quellen für saubere Energie betrachtet werden, schwärmt Gong. Bei Gashydraten handelt es sich im Grunde genommen um Methan, das unter hohem Druck und niedrigen Temperaturen im Meeresboden eingeschlossen ist. Die vorläufigen Erkenntnisse einer zwischen 2004 und 2008 auf Initiative des Wirtschaftsministeriums durchgeführten Studie erkannten den Meeresboden südwestlich von Taiwan als Zone von potenziell reichen Gashydratvorkommen.
Das vom Exekutiv-Yuan (行政院) — also Taiwans Regierungskabinett oder Ministerrat — initiierte Nationale Wissenschafts- und Technologieprogramm für Energie rief ein Gashydrat-Hauptprojekt ins Leben, das 2012 begann und bis 2015 laufen soll. Damit sollen bestimmte Gebiete identifiziert werden, die reiche Gashydratvorkommen aufweisen, und mit Probebohrungen soll ihre Verbreitung eingeschätzt werden. Bislang wurde Taiwans Gashydrat-Erforschung in Zusammenarbeit mit internationalen Partnern durchgeführt, weil die inländische Entwicklung von Systemen und Technologien, die man für diese Aufgabe braucht, noch unvollständig ist. Bei diesen Bemühungen haben Regierungsbehörden, einheimische Universitäten und Organisationen wie die Academia Sinica, Taiwans renommierteste Forschungsinstitution, mit Wissenschaftlern und Ausstattung aus Japan, Deutschland und den USA gearbeitet.
Im Hinblick auf die Zukunft glaubt Gong, dass die Gewässer um Taiwan wahrscheinlich weiterhin adäquate Mengen von Fisch, Energie und Mineralien hervorbringen werden. Allerdings fügt er hinzu, dass Studien über die Verfügbarkeit und Verteilung dieser Naturschätze noch unzureichend sind, und die Erschließung solcher Schätze kann technologie- und investitionsintensiv sein. Er drängt die Regierung, mehr Geld in die Ozeanforschung und –technologie zu stecken, um Akademiker und Unternehmen dazu zu ermuntern, eine größere Rolle in dem Bereich zu spielen.
Dai Chang-feng, Direktor des Ozeanografie-Instituts in der NTU, teilt Gongs Einschätzung über den Reichtum der Meeres-Ressourcen in der Umgebung von Taiwan. „Die Meere sind eine Schatztruhe biologischer und anorganischer Ressourcen wie Nahrung, Wasser, Gas, Mineralien und Öl“, zählt er auf. „Es gibt auch reichlich Energie in der Form von Gezeiten, Wellen und Wind, die in Elektrizität umgewandelt werden kann. All diese Meeres-Schätze sind für uns Menschen von wachsender Bedeutung, weil die Ressourcen zu Lande im Großen und Ganzen ausgebeutet wurden und rasch zur Neige gehen.“
TORI-Forscher nahmen im Jahr 2011 an einer Schulung durch eine britische Technik-Lehrkraft (stehend) teil, um die Bedienung eines ferngesteuerten Fahrzeugs zu lernen. (Foto mit freundlicher Genehmigung von Taiwan Ocean Research Institute)
Das Ozeanografie-Institut der NTU war 1968 gegründet worden und führt biologische, chemische, geologische und physikalische Meeresforschung durch, daneben werden mit dem Forschungsschiff ORI die Gewässer um Taiwan bewertet und beobachtet. Dai macht darauf aufmerksam, dass die Gegend ein ergiebiges Forschungsgebiet ist, denn dank Taiwans Lage unweit der Verbindung von der kontinentalen eurasischen Platte und der philippinischen Meeresplatte ist die nahe Umgebung dort eine der besten Stellen der Welt zum Studium von Grenzströmungen. Taiwan sollte seinen geografischen Vorteil nutzen, um Meeresforschung zu fördern, die wesentlichen Nutzen für die internationale wissenschaftliche Gemeinschaft verspricht, sinniert er.
Der Forschungsschwerpunkt des NTU-Direktors auf Korallenriff-Ökologie zog die Veröffentlichung von Artikeln in internationalen Zeitschriften nach sich, darunter in Coral Reefs, der offiziellen Zeitschrift der Internationalen Gesellschaft für Korallenriffstudien, und Marine Biology, herausgegeben von Springer Science+Business Media in Heidelberg.
Korallenriffe spielen eine wichtige Rolle bei der Beibehaltung der Biovielfalt, weil sie Zentren für hohe Primärproduktivität sind, ein Begriff für die Rate, zu der Organismen anorganische Materie in Biomasse verwandeln. Solche Produktivität erzeugt einzigartige Ökosysteme für Fische und andere Meeres-Organismen, und die meisten der Meeresschutzgebiete (Marine Protected Area, MPA) der Welt umfassen Korallenriffe, merkt er an und fügt hinzu, der internationale Trend zum Schutz von biologischen Ressourcen im Meer sei die Einrichtung von MPAs, welche Beschränkungen für Entwicklungsprojekte, Fischereisaisons und Fangquoten, das Verankern von Wasserfahrzeugen sowie Freizeitaktivitäten verfügen.
In den Gewässern um Taiwan kommen etwa 300 riffbildende Korallenarten vor, ungefähr ein Drittel aller Arten der Welt. Manche einheimische Arten haben jedoch durch ungewöhnliche Klimaphänomene und menschliches Treiben wie Fischerei Schaden genommen. Dai drängt die Regierung, der internationalen Praxis der Einrichtung von MPAs als Hauptmittel für den Schutz von Korallenriffen zu folgen und entsprechende Gesetze streng umzusetzen.
Abgesehen von Unterrichten und Forschung haben Dai und andere NTU-Lehrkräfte aktiv an internationalen Konferenzen teilgenommen und bei der Erforschung von Meeres-Ökosystemen und der Auswirkungen des Klimawandels auf sie mit Gelehrten aus Japan, Großbritannien und den USA zusammengearbeitet. Dai zum Beispiel besuchte im November vergangenen Jahres eine Konferenz in Indonesien über Gezeiten und Veränderungen des Meeresspiegels im Südchinesischen Meer, und bei dieser Gelegenheit stellte er einen Bericht mit dem Titel Schutz der Meeres-Biovielfalt auf dem Dongsha-Atoll (Pratas-Inseln) im Südchinesischen Meer vor.
Ocean Researcher I beim Einholen von Meeresboden-Seismografen. Das Schiff wurde 1984 in Dienst gestellt und wird von der National Taiwan University (NTU) in Taipeh betrieben. (Foto: Courtesy Dai Chang-feng)
Während Meeresforschung von außerordentlicher Bedeutung ist, müssen nach Dais Worten Regierungen zum nächsten Schritt übergehen, nämlich diese Forschung in politische Planung und Umsetzung aufzunehmen. Um zum Beispiel das Problem der Überfischung und Verschmutzung in Küsten- und Offshore-Regionen zu bewältigen, müssen Regierungen Bestimmungen zur Verschmutzungsverhütung und Verwaltungssysteme auf der Grundlage von Ökosystemen entwerfen, mahnt er.
Befugnis zur Umsetzung
Zwar wurden von der Fischereibehörde unterm Landwirtschaftsrat (Council of Agriculture, COA) mehrere MPAs in taiwanischen Gewässern eingerichtet, doch ist das unter den einheimischen Fischern nicht sonderlich bekannt geworden, und überdies werden sie nicht gut verwaltet, moniert Dai. Ein Problem ist, dass die Fischereibehörde wegen mangelnder Befugnisse zur Umsetzung von Gesetzen, mit welchen etwa die Küstenwachenverwaltung (Coast Guard Administration, CGA) der Republik China ausgestattet ist, nicht viel mehr tun kann als Fischerboote dazu anzuhalten, MPAs zu meiden. Es ist für die Zentralregierung von entscheidender Bedeutung, eine Sondereinheit für Meeresangelegenheiten einzurichten, welche über Vollmachten zum Vollzug von Gesetzen verfügt und zu Ressourcenmanagement und –planung in der Lage ist, schlägt er vor.
Eine andere akademische Institution, die sich seit langem mit Meeresangelegenheiten befasst, ist die NTOU, die 1953 als College gegründet worden war und 1989 zur Universität aufgewertet wurde. Heute umfasst die NTOU sechs Colleges mit 15 Abteilungen und 12 Graduierteninstituten und betreibt zudem das Center of Excellence for the Oceans, das Meeresbildungszentrum Taiwan und ORII. Nach den Worten von Lee Ming-an, Dekan des College of Ocean Science and Ressources (COSR) der NTOU, hat sein College Forschungsprojekte über die Auswirkungen des globalen ökologischen Wandels auf die Ozean-Biogeochemie und die Ökosysteme in den Meeren um Taiwan und im Nordwestpazifik durchgeführt, daneben wurden Langzeitbeobachtungen der Kuroshio-Strömung an Taiwans Ostküste vorgenommen.
Der COSR-Dekan fährt fort, sein Institut habe aktiv an internationalem akademischen Austausch und Zusammenarbeit zu wissenschaftlicher Forschung teilgenommen. Allein im November 2013 zum Beispiel hatte Lee Südkorea besucht, um bei einer Konferenz zwischen Japan und Südkorea über geografische Informationssysteme dabei zu sein, und für das siebte Jahrestreffen der Asien-Gesellschaft für Fischereiakustik flog er auch nach Japan.
Studierende der NTOU im Mai 2012 bei einem Praktikanten-Programm an Bord des Forschungsschiffes Ocean Researcher II. (Foto: Courtesy Lee Ming-an)
Chen Min-te, Direktor des Instituts für Angewandte Geowissenschaften des Colleges, erklärt, dass die von COSR durchgeführte Forschung über Fischereiressourcen und Veränderungen der Ökosysteme im Ostchinesischen Meer im Laufe der vergangenen 20 Jahre eine wichtige Datenquelle für internationale Fischerei-Organisationen und Meereswissenschaftler geworden ist. Der Direktor hat sich außerdem den Wissenschaftlern angeschlossen, die sich an der internationalen Studie über globale Meeres-Veränderungen beteiligen, mit der man versucht, durch Analyse der Sedimente und des Gesteins am Meeresboden die Mechanismen und Folgen des Klimawandels zu verstehen.
Die Untersuchung von Bohrkernproben aus Tiefsee-Sedimenten ist eine der besten Methoden, die Wechselwirkung zwischen dem Klima und den Meeren zu begreifen, doziert Chen. Sein Institut betreibt ein Meereskern-Depot und Labor, und sein Team wird am Programm für internationale Meeres-Entdeckungen (International Ocean Discovery Program, IODP) teilnehmen, indem in naher Zukunft im Okinawa-Graben zwischen Taiwan und Japan Bohrungen durchgeführt werden. Wissenschaftler aus den 26 Ländern, welche IODP unterstützen, wollen durch Maßnahmen wie Bohrkern-Bohrungen ein Verständnis über die Geschichte und Dynamik der Erde gewinnen.
Im Hinblick auf die allgemeine Gesundheit der Gewässer um Taiwan meint Chiang Kuo-ping, Direktor des COSR-Instituts für Meeres-Umweltchemie und Ökologie (Institute of Marine Environmental Chemistry and Ecology, IMECE), ein großer Teil der gegenwärtigen Anstrengungen der Regierung zur Kontrolle und Verhütung von Verschmutzung konzentriere sich auf das Land, wogegen weniger Augenmerk auf Verschmutzung im Meer gelegt werde. Weil Verklappung von industriellen und anderen Abfällen zur See ein Problem bleibt, ruft der IMECE-Direktor zu strengeren Bestimmungen durch die Regierung auf. Chiang pflichtet Dais Einschätzung bei, dass die Regierung mehr MPAs einrichten und straff verwalten sollte, um empfindliche Lebensräume und wertvolle Fischbestände zu schützen.
Gleichzeitig hofft Chiang, dass mehr staatliche Finanzen für Meeresbildung und wissenschaftliche Forschung bereitgestellt werden. Das Wissen über die Meeresökologie zu mehren ist eine Vorbedingung, um zu gewährleisten, dass Ressourcen auf nachhaltige Weise genutzt werden, predigt er, und solche Forschung würde eine wertvolle Hilfe für politische Entscheidungsträger darstellen, die in Bereichen wie Wettervorhersage und Katastrophenverhütung tätig sind.
„Taiwan ist ein am Meer gelegenes Land, und der Ozean kann Taiwans Hoffnung sein, eine Gelegenheit oder aber eine Katastrophe“, glaubt der IMECE-Direktor. „Nur durch korrekte Verwaltung unserer Meeresressourcen werden wir eine Krise in eine Gelegenheit und Gedeihen verwandeln können. Wir Akademiker und Forscher haben die drängende Verpflichtung, unser Wissen in die Formulierung von Meeres-Entwicklungsstrategien durch die Regierung einzubringen. Wir wollen dafür sorgen, dass das einen guten Ausgang hat.“
(Deutsch von Tilman Aretz)