Kieselalgen unter dem Eis: Forschungstauchgänge im Lake Fryxell verbinden Antarktis und Bodensee

Während am Bodensee das Forschungstauchen zum Arbeitsalltag gehört, beginnt für Elisa Merz die nächste Etappe ihrer Arbeit dort, wo selbst meterdicke Eisschichten erst einmal wegschmelzen müssen. Die Biogeochemikerin und Forschungstaucherin der Universität Konstanz forscht derzeit im Bodensee. Vor zehn Jahren war sie erstmals in der Antarktis. Heute untersucht sie dort Kieselalgen – und findet zwischen beiden Regionen mehr Gemeinsamkeiten, als man zunächst vermuten würde.

Merz arbeitet in einem Projekt der Geologin und Mikrobiologin Dawn Sumner von der University of California Davis. Zusätzlich entnimmt sie Proben für ihre eigene Forschung. Das Handwerk dafür lernte sie während ihres Biowissenschaftsstudiums an der Universität Rostock, wo sie sich zur Forschungstaucherin ausbilden ließ.

Anreise mit Eimer statt Bordservice

Der Weg ins Eis beginnt in Christchurch, Neuseeland. Von dort fliegt Merz mit einer US-Militär-Cargomaschine in die Antarktis. Der Flug dauert etwa acht Stunden, ist laut und kommt ohne reguläre Verpflegung aus. Als Toilette dient ein Eimer. Auch die Landung bleibt eine Zitterpartie: Die Piloten landen auf Sicht. Bei schlechter Sicht kann die Maschine umdrehen, weshalb weder Ankunfts- noch Abreisezeitpunkt sicher feststehen.

In der McMurdo-Station, der größten Forschungsstation der Antarktis, laufen die Fäden der Feldforschung zusammen. Es gibt Schlafsäle, Kantine, Labore, Bars, ein Café, ein Krankenhaus, eine Feuerwehr, eine Kirche und eine Sporthalle. Die Kantine gibt feste Essenszeiten vor und bietet bei regulärem Flugbetrieb sogar frische Lebensmittel.

Bevor das sechsköpfige Team ins Feld aufbricht, stehen Trainings auf dem Programm: Verhalten bei Gefahren und extremem Wetter, der Umgang mit Funkgeräten, Notfallvorräte mit Kocher und haltbarer Nahrung sowie das Erkennen und Behandeln von Erfrierungen. Auch der Umgang mit Diskriminierung oder sexuellen Übergriffen wird geübt. In McMurdo gibt es zwar viele Beschäftigungsmöglichkeiten, Privatsphäre aber kaum. Selbst Spaziergänge sind nur mit Funkgerät und auf festgelegten Routen erlaubt.

Ein See unter fünf Metern Eis

Mit einem Hubschrauber fliegt das Team zum Lake Fryxell im McMurdo Dry Valley. Wer bei Antarktis an eine endlose, verschneite Landschaft denkt, liegt hier daneben: Die Umgebung ist eine extrem trockene Schotterwüste. Der See selbst liegt ganzjährig unter einer vier bis fünf Meter dicken Eisschicht.

Unter dem Eis ist Sauerstoff nur bis etwa zehn Meter Tiefe vorhanden. Darunter herrschen anoxische Bedingungen. Fische oder große Algen gibt es nicht, ausschließlich Mikroorganismen. Weil die geschlossene Eisdecke Wind und Strömung fernhält, wird der See nicht durchmischt. Genau das macht die geschichteten mikrobiellen Matten am Grund für die Forschung so wertvoll.

Merz interessiert sich besonders dafür, wie Kieselalgen lange Dunkelphasen ohne Photosynthese überstehen. Die Mikroorganismen speichern Stickstoffverbindungen wie Nitrat. Bei Sauerstoffmangel nutzen sie Nitrat für anaerobe Atmung; die benötigten Nitrate finden sie in den Sedimenten. Auch darin zeigt sich die Verbindung zu ihrer Arbeit am Bodensee: Die Gewässer unterscheiden sich gewaltig, ihre biologischen Prozesse weisen aber mehr Berührungspunkte auf als erwartet.

Das Feldlager besteht aus einer beheizten Hütte mit Küche und Gemeinschaftsraum, vier beheizten Laboren, Zelten und zwei Toilettenhäuschen. Feste und flüssige Ausscheidungen werden getrennt und per Hubschrauber abtransportiert. Duschen ist während des sechswöchigen Aufenthalts nicht möglich, um das Ökosystem zu schützen. Nicht gerade Wellnessurlaub.

Tauchgänge bei minus 20 Grad

Das Team besteht aus fünf Frauen und einem Mann. In Neuseeland wurde es mit spezieller Extremwetterkleidung ausgestattet. Wegen der trockenen, windigen Kälte schlafen die Forschenden auf mehreren Matten in Schlafsäcken, teilweise mit Mützen, Handschuhen und Wärmflaschen.

Der Tag beginnt mit Frühstück und einer Besprechung zu Wetter und persönlichem Befinden. Danach werden die Ausrüstungen angelegt, und es geht zum Tauchloch. Es folgen Tauchgänge, Probenanalysen im Labor, das Wiederbefüllen der Tauchflaschen, Kochen, Essen, Aufräumen und das Schmelzen von Gletschereis zu Trinkwasser.

Außen herrschen etwa minus 20 Grad, im Wasser rund vier Grad. Für jeden Tauchgang braucht es drei Personen: die tauchende Person, jemanden, der das Tauch-Umbilical führt und direkten Kontakt hält, sowie einen vollständig ausgerüsteten Sicherungstaucher. Besonders anstrengend ist die Position am Umbilical. Bis zu 45 Minuten steht diese Person Wind und Kälte gegenüber. Heizkissen in Schuhen und Handschuhen helfen ein wenig.

Merz tauchte vor allem im Gebiet „Golden Meadows“, das wegen seiner zahlreichen braun-goldenen Kieselalgen so benannt wurde. Unter Wasser entnimmt sie Sedimentkerne mit Plexiglasröhren, positioniert Messgeräte über den mikrobiellen Matten, fotografiert sie und nimmt Biomasse aus mehreren Schichten. Einige Proben werden direkt vor Ort analysiert, andere später per Schiff in die USA gebracht.

Sechs Menschen, kaum Rückzug

Die Isolation fordert nicht nur körperlich. Das Team isst, kocht und arbeitet ständig zusammen; Zeit allein gibt es kaum. Merz empfiehlt, schlechte Tage offen anzusprechen, damit die anderen sie nicht persönlich nehmen. Klingt simpel, ist im engen Zusammenleben aber vermutlich leichter gesagt als getan.

Ihre Antarktis-Einsätze führten sie bereits mehrfach in den Süden: von Oktober bis Dezember 2016 auf King George Island, von November 2024 bis Januar 2025 nach McMurdo und zum Lake Fryxell sowie von Oktober bis Dezember 2025 erneut nach McMurdo und ins Lake-Fryxell-Feldlager. Die Antarktis-Feldforschung, sagt Merz, sei eine Erfahrung, die man entweder hasst oder liebt. Sie selbst gehört zu denen, die sie lieben.

Vielleicht liegt genau darin die Brücke zum Bodensee. Dort forscht Elisa Merz derzeit in vertrauterer Umgebung, während die Antarktis meterdicke Eisdecken, Hubschrauberflüge und Eimer-Toiletten bereithält. Die Fragen aber bleiben erstaunlich nah beieinander: Wie organisieren sich Mikroorganismen in abgeschlossenen Gewässern? Wie überleben sie, wenn Licht und Sauerstoff knapp werden? Und was lässt sich aus Sedimenten lesen, die niemand einfach umgraben kann.

Der zugrunde liegende Artikel erschien am 23. Februar 2026. Einordnung aus Konstanz, 29. September 2026.