Pan-Europäische TREC-Expedition kehrt nach 18 Monaten Forschung zu Land und zu Wasser zurück

Die im Frühjahr 2023 gestartete wissenschaftliche TREC-Expedition (TRaversing European Coastlines) ist eine internationale Erforschung des Lebens in Wasser, Sediment, Boden und Luft entlang der Küsten Europas. Ihr Ziel: das Verständnis der Funktionsweise von Küstenökosystemen, ihrer gegenseitigen Beeinflussung sowie ihrer Anpassung an natürliche Veränderungen und die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten. Die Wissenschaftler werden nun die gesammelten Daten analysieren, um unter anderem zu untersuchen, wie der Klimawandel, chemische Verschmutzung, der Rückgang der Biodiversität und die Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen auf molekularer und zellulärer Ebene überwacht und verstanden werden können.

Die TREC-Expedition wurde von der Europäischen Molekularbiologie-Laboratorium (EMBL) geleitet, in Partnerschaft mit der Tara Ocean Foundation und dem EMBRC, und in Zusammenarbeit mit über 90 wissenschaftlichen Institutionen. Während die Wissenschaftler auf dem Forschungsschiff Tara Proben auf See nahmen, unterstützten die mobilen Labore des EMBL die Probenentnahme und deren sofortige Analyse an Land. Dieser Ansatz ermöglichte eine umfassende Erforschung der Biodiversität, bestimmter Schlüsselarten und -lebensräume an der Küste sowie der molekularen und zellulären Mechanismen, die es Lebewesen ermöglichen, sich an Umwelt- und gesellschaftliche Veränderungen anzupassen und zu entwickeln.

Wissenschaftliche Zusammenarbeit im Mittelpunkt

Im Mittelpunkt von TREC stand die Zusammenarbeit zahlreicher nationaler und internationaler Partner, insbesondere 42 europäischer Meeresstationen von Portugal bis Estland und von Finnland bis Griechenland.

Die Tara kehrte am Samstag, den 5. Oktober, in ihren Heimathafen Lorient, Frankreich, zurück, während ein Wochenende voller öffentlicher Feierlichkeiten stattfand. Die Teilnehmer konnten dabei auch das fortschrittliche mobile Labor des EMBL besichtigen – ein einzigartiges Labor auf Rädern, das speziell für die Expedition entwickelt wurde. Diese Veranstaltung markierte das Ende der Probenentnahmephase von TREC.

Eine internationale Erforschung des Lebens an Europas Küsten

Das innovative an der Expedition ist die Erforschung der Wechselwirkungen von Organismen – untereinander und mit Umweltfaktoren – in ihrer natürlichen Umgebung, anstatt unter kontrollierten Laborbedingungen. Die Wissenschaftler sammelten während der Expedition Informationen über die Vielfalt der Lebewesen, insbesondere über diejenigen, die unsichtbar sind. TREC umfasste die Probenahme von Ökosystemen (einschließlich Viren, Bakterien, Protisten, Algen, Pflanzen und Tieren), die Erforschung von Organismen in Gemeinschaften und auf Populationsebene, das Verständnis der molekularen Grundlagen ihrer Wechselwirkungen und die Untersuchung ihres Beitrags zur Gestaltung ihrer Umwelt.

Zusätzlich wurden systematisch und standardisiert Umweltdaten zu einer Vielzahl menschlicher und natürlicher Faktoren gesammelt, darunter die Anwesenheit von Schadstoffen, Antibiotika, Pestiziden oder Hormonen, aber auch Temperatur, pH-Wert, Salzgehalt, Sauerstoffgehalt und bestimmte geophysikalische Parameter.

„Die durch die TREC-Expedition gesammelten Daten, das Wissen und die wissenschaftlichen Netzwerke werden zweifellos zu innovativen Ideen führen und dazu beitragen, neue Strategien zum Schutz von Küstenumgebungen vor globalen Herausforderungen wie dem Klimawandel, der Verschmutzung und dem Rückgang der Biodiversität zu entwickeln.“

„Für das gesamte Team der Tara Ocean Foundation ist es eine enorme Genugtuung, die 13. Expedition, Tara Europa, erfolgreich abzuschließen. Diese Expedition war so nah wie möglich an den Gebieten, so nah wie möglich an uns, um unseren direkten Einfluss auf die Lebewesen der europäischen Küsten in Zahlen zu fassen. Die Verbindung zwischen Land und Meer zu beschreiben, bringt uns alle näher an den Ozean heran.“

Eine Expedition für Wissenschaft und Gesellschaft

Jeder der 115 Probenahmepunkte wurde detailliert zwischen den Land- und Seeteams koordiniert, um die Sammlung von Proben entlang von Transekten zu ermöglichen. An ausgewählten Stationen ermöglichte das fortschrittliche mobile Labor des EMBL den Forschern der lokalen marinen biologischen Stationen, die Proben sofort zu analysieren und für die Lagerung vorzubereiten.

Die TREC-Expedition vereinte Forscher aus ganz Europa. Ihre gemeinsame Arbeit und ihr Wissen werden dazu beitragen, die wissenschaftliche Grundlage für ein besseres Verständnis und Management gesellschaftlicher Herausforderungen zu schaffen, die von den Auswirkungen verschiedener Arten von Verschmutzung bis hin zu klimatischen Veränderungen auf diese Schlüsselökosysteme reichen. Das Projekt trägt zudem zum Verständnis großer gesellschaftlicher Herausforderungen wie der Antibiotikaresistenz bei, indem erforscht wird, wie die beteiligten Gene zwischen Organismen und über Ökosysteme hinweg verbreitet werden können.

Die TREC-Teams wendeten mehr als 200 der fortschrittlichsten Protokolle und Technologien für eine einzigartige und umfassende Erforschung von Ökosystemen an, insbesondere auf molekularer und zellulärer Ebene. Sie sammelten über 70.000 Proben, die helfen werden, unbekannte Küstenbiodiversität und neue biologische Funktionen in Land- und Meeresökosystemen zu entdecken.

Die Proben bieten eine Fülle neuer Informationen und Entdeckungen: So werden wir beispielsweise wahrscheinlich an jedem Probenahmestandort im Durchschnitt Hunderte neuer Mikrobenarten entdecken sowie neue Formen symbiotischer Beziehungen zwischen Arten. Institute in ganz Europa werden die gesammelten Proben für zukünftige Vergleichsstudien nutzen können. Alle von TREC erzeugten Daten werden neben der Nutzung durch die Partner und Mitarbeiter der Expedition auch der internationalen wissenschaftlichen Gemeinschaft frei zugänglich sein und zum Aufbau einer Referenzdatenbank beitragen, die es Forschern ermöglicht, Veränderungen in Küstenökosystemen über Jahre hinweg zu untersuchen.

Ausweitung der Ansätze auf andere Ökosysteme

Als nächster Schritt im TREC-Projekt werden Wissenschaftler untersuchen, wie die Ansätze dieser außergewöhnlichen Expedition auf andere Ökosysteme wie Seen und Flüsse angewendet werden können.

Förderung von Zusammenarbeit, wissenschaftlicher Ausbildung und öffentlichem Engagement

Während die mobilen Labore des EMBL, die an Land und in flachen Gewässern forschten, bereits Ende des Sommers in ihrer Basis am EMBL in Heidelberg ankamen, kehrte die Tara am 5. Oktober nach Lorient zurück. Teilnehmer der Feierlichkeiten konnten das fortschrittliche mobile Labor des EMBL besichtigen, das nun zum EMBL-Hauptsitz in Deutschland zurückkehren wird. Diese Veranstaltung in Lorient markierte das Ende der Probenahmephase von TREC.

Alles in allem schuf die pan-europäische Expedition:

• Mehrwert für die wissenschaftliche Gemeinschaft und die Gesellschaft, indem über 150 Teams aus verschiedenen Disziplinen und mehr als 90 Institutionen in 21 europäischen Ländern zusammengebracht wurden;
• Fortschrittliches Wissen und Technologien für die wissenschaftliche Gemeinschaft in Europa und weltweit;
• Einbindung der Öffentlichkeit in Diskussionen zur Sensibilisierung für die Rolle der Wissenschaft und des Grundwissens in der Gesellschaft;
• Inspiration für die nächste Generation von Wissenschaftlern durch das Bewusstsein für die Bedeutung des Lebens auf unserem Planeten.

Quelle: Europäisches Molekularbiologie-Laboratorium (EMBL)