In einer Tiefe von rund 4.000 Metern, wo kein Sonnenlicht ankommt, stieg der Sauerstoffgehalt in abgeschlossenen Messkammern am Meeresboden an, statt wie erwartet zu sinken. Nach zwei Tagen lag er bei mehr als dem Dreifachen des Ausgangswerts. Als Ursache vermutet das Forschungsteam die Manganknollen, die dort in großer Zahl liegen und an ihrer Oberfläche elektrische Spannungen aufweisen. Die Fachzeitschrift hat den Beitrag inzwischen mit einer Anmerkung versehen.
Sauerstoff auf der Erde stammt nach dem Lehrbuch aus der Photosynthese. Pflanzen, Algen und bestimmte Bakterien spalten mithilfe von Licht Wasser auf und geben dabei Sauerstoff ab. In der Tiefsee fehlt Licht vollständig, weshalb dort niemand Sauerstoff erzeugt und alles, was lebt, von dem zehrt, was mit Strömungen aus höheren Wasserschichten herangeführt wird. Genau darauf sind die Standardmessungen der Tiefseeforschung ausgelegt: Eine Kammer wird auf den Meeresboden gesetzt, ein Stück Sediment eingeschlossen und über Stunden oder Tage verfolgt, wie schnell der Sauerstoff darin verbraucht wird. Aus dieser Zehrrate lässt sich ableiten, wie viel Leben in dem Sediment steckt und wie aktiv es ist.
Bei Messungen in der Clarion-Clipperton-Zone im zentralen Pazifik lief dieser Vorgang mehrfach in die falsche Richtung. Die Kurve zeigte nach oben statt nach unten, der Sauerstoffgehalt nahm über zwei Tage hinweg auf mehr als das Dreifache zu. Der Leiter der Messkampagne, der Meeresökologe Andrew Sweetman von der Scottish Association for Marine Science, hielt die Werte zunächst für einen Gerätefehler und ließ die Sensoren austauschen. Erst als eine zweite, chemisch völlig anders arbeitende Messmethode dasselbe Ergebnis lieferte, wurde aus dem vermuteten Defekt ein Befund. Das Gebiet ist kein beliebiger Fleck im Ozean: Es gilt als das weltweit wichtigste Vorkommen von Manganknollen und steht im Zentrum der Pläne für den Tiefseebergbau.
Manganknollen sind kartoffelgroße Gebilde aus Metalloxiden, die über Jahrmillionen Schicht für Schicht wachsen. Für die Erklärung des Befunds wurden sie im Labor unter die Elektroden gelegt. An ihren Oberflächen ließen sich Spannungen von bis zu 0,95 Volt messen, und das legt eine bekannte Reaktion nahe: Ab etwa 1,5 Volt lässt sich Wasser elektrolytisch in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegen. Einzelne Knollen erreichen diesen Wert nicht, aber mehrere in Kontakt liegende könnten sich wie in Reihe geschaltete Batterien verhalten. Die Autoren sprechen deshalb von Geobatterien und vermuten, dass Meerwasser an den Knollen gespalten wird. Wie die in Nature Geoscience veröffentlichte Arbeit festhält, bleibt diese Erklärung ausdrücklich eine Hypothese.
An den Daten entzündete sich schnell Kritik, und sie kam aus zwei Richtungen. Fachleute, die mit ferngesteuerten Tauchrobotern statt mit abgesetzten Landern arbeiten, berichteten, in denselben Gebieten ausschließlich Sauerstoffzehrung gemessen zu haben. Diskutiert wurden außerdem technische Ursachen: eingeschlossene Luftblasen in den Kammern, Undichtigkeiten, Sensordrift oder Sauerstoff, der beim Absetzen aus dem Kammermaterial entweicht. Ein zentraler Prüfstein ist der Wasserstoff: Bei Elektrolyse müssten auf jedes Sauerstoffatom zwei Wasserstoffatome kommen, und diese Messung steht aus. Mehrere Gegendarstellungen wurden bei derselben Zeitschrift eingereicht, teils von Fachleuten aus der Wissenschaft, teils aus dem Umfeld von Bergbauunternehmen. Im April 2026 setzte die Redaktion eine Anmerkung unter den Beitrag, wonach Teile der Arbeit Gegenstand laufender Prüfungen sind.
Der Streit ist deshalb so scharf, weil an den Knollen wirtschaftliche Interessen hängen. Sie enthalten Kobalt, Nickel, Kupfer und Mangan, also genau jene Metalle, die für Batterien gebraucht werden, und mehrere Unternehmen bereiten den Abbau in der Clarion-Clipperton-Zone vor. Sollte sich bestätigen, dass die Knollen selbst Sauerstoff erzeugen, wäre das ein zusätzliches Argument gegen den Eingriff, denn dann würde der Abbau nicht nur Lebensraum zerstören, sondern eine Sauerstoffquelle entfernen. Mehr als hundert Organisationen führten die Arbeit bereits als Begründung für ein Moratorium an. Hinzu kommt eine Erfahrung aus den 1980er Jahren: In Gebieten, die damals versuchsweise abgebaut wurden, fanden Forscher Jahrzehnte später kaum Erholung. Wie empfindlich Sauerstoffhaushalte reagieren, zeigt sich auch an der Oberfläche, wo Meeren und Seen zunehmend der Sauerstoff ausgeht.
Die entscheidenden Experimente sind benannt und machbar. Nötig sind parallele Messungen von Sauerstoff und Wasserstoff in derselben Kammer, Vergleichsmessungen mit unterschiedlichen Gerätetypen am selben Ort und Versuche, bei denen Knollen gezielt entfernt oder hinzugefügt werden. Bis diese Daten vorliegen, bleibt der Befund das, was sein Titel sagt: ein Hinweis, kein Nachweis. Unstrittig ist dagegen, dass die Tiefsee in ihren Grundzügen schlecht vermessen ist und regelmäßig Ergebnisse liefert, mit denen niemand gerechnet hat, etwa bei Funden am Meeresgrund wie dem Friedhof aus 1.000 Haizähnen in 5.000 Metern Tiefe. Für die Bewertung des Tiefseebergbaus bedeutet das vor allem eines: Die Entscheidungsgrundlage ist dünner, als die Zeitpläne der beteiligten Unternehmen nahelegen.
Nature Geoscience, Evidence of dark oxygen production at the abyssal seafloor; doi:10.1038/s41561-024-01480-8