Wir wissen mehr über andere Planeten als über unseren eigenen,
und heute möchte ich Ihnen einen neuen Robotertypen zeigen,
der uns helfen wird, unseren eigenen Planeten besser zu verstehen.
Er gehört zu einer Kategorie,
die die ozeanographische Gemeinschaft "unbemanntes Wasserfahrzeug (USV)" nennt.
Es braucht keinen Kraftstoff.
Stattdessen bedient es sich der Windkraft als Antrieb.
Und dennoch kann es für Monate ununterbrochen rund um den Globus segeln.
Ich möchte Ihnen gerne zeigen, warum wir es gebaut haben,
und was es für Sie bedeutet.
Vor ein paar Jahren war ich auf einem Segelboot, das über den Pazifik
von San Francisco nach Hawaii segelte.
Ich hatte die vorausgegangenen 10 Jahre ununterbrochen gearbeitet
und Videospiele für hundert Millionen von Usern entwickelt.
Ich wollte Abstand gewinnen, auf das große Ganze schauen
und Zeit zum Nachdenken haben.
Ich war der Steuermann an Bord
und eines Abends, nachdem ich lange die Wetterdaten studiert und
unseren Kurs festgelegt hatte,
kam ich auf Deck und sah diesen wunderschönen Sonnenuntergang.
Und da kam mir ein Gedanke:
Wieviel wissen wir wirklich über unsere Ozeane?
Der Pazifik war überall um mich herum, so weit das Auge reichte,
und die Wellen schaukelten kräftig unser Boot,
wie um uns daran zu erinnern, wie mächtig das Meer sein kann.
Wieviel wissen wir wirklich über unsere Meere?
Ich beschloss, das herauszufinden.
Mir wurde schnell klar, dass wir nicht sehr viel wissen.
Der erste Grund hierfür ist, dass die Meere so unermesslich sind
und 70 Prozent unseres Planet bedecken.
Aber wir wissen, dass sie komplexe Planetensysteme steuern,
wie das globale Wetter,
das uns alle täglich betrifft,
manchmal auf dramatische Weise.
Allerdings sind diese Vorgänge größtenteils unsichtbar für uns.
Daten über die Meere sind in jeder Hinsicht knapp.
Auf dem Land war ich es gewohnt, auf viele Sensoren zurückgreifen zu können --
Milliarden von ihnen.
Aber auf See sind in-situ-Daten selten und teuer.
Man ist auf eine begrenzte Anzahl von Schiffen und Bojen angewiesen.
Wie klein die Anzahl tatsächlich war, war in der Tat überraschend.
Unsere Nationale Wetter- und Ozeanografiebehörde,
auch bekannt als NOAA,
hat nur 16 Schiffe
und weniger als 200 Bojen ablandig weltweit.
Der Grund ist einfach:
die Ozean sind ein gnadenloses Terrain.
Um dort in-situ-Daten zu sammeln, braucht man große Schiffe,
die viel Treibstoff und eine große Crew
mitführen können.
Diese kosten jeweils mehrere hundert Millionen Dollar!
Oder große Bojen, die mit einem 4 Meilen langen Kabel an den Meeresgrund gekettet
und mit einem Satz Eisenbahnräder beschwert werden.
Das ist sowohl gefährlich zu installieren als auch teuer zu unterhalten.
Und was ist mit Satelliten?
Nun, Satelliten sind fantastisch,
und sie haben uns in den vergangenen Jahrzehnten
viel gelehrt über das große Ganze.
Allerdings ist das Problem mit Satelliten,
dass sie nur durch einen Mikrometer der Meeresoberfläche durchsehen können
Sie haben eine relativ schlechte räumliche und zeitliche Auflösung
und ihre Signale müssen angepasst werden, an Wolken, an die Bodenbeschaffenheit
und an andere Faktoren.
Was genau passiert also gerade in den Meeren?
Und was versuchen wir zu messen?
Wie kann dabei ein Roboter von Nutzen sein?
Zoomen wir mal auf einen kleinen Würfel im Meer.
Als ersten wichtigen Punkt wollen wir die Oberfläche besser verstehen.
Die Oberfläche ist die Verbindung
aller Interaktionen zwischen Luft und Wasser.
Sie ist die Schnittstelle, durch die alle Energie und Gase fliesen müssen.
Unsere Sonne strahlt Energie ab,
die von den Meeren als Hitze absorbiert wird
und dann teilweise wieder an die Atmosphäre abgegeben wird.
Gase in unserer Atmosphäre wie bspw. CO2 werden in unseren Meeren aufgelöst.
Tatsächlich werden ungefähr 30 Prozent des globalen CO2 absorbiert.
Plankton und Mikroorganismen geben Sauerstoff an die Atmosphäre ab,
und zwar so viel, dass jeder zweite Atemzug eigentlich vom Ozean stammt.
Ein Teil dieser Hitze erzeugt Verdunstung, die Wolken verursacht
und schließlich zu Niederschlag führt.
Druckgefälle erzeugt Bodenwind,
der die Feuchtigkeit durch die Atmosphäre treibt.
Ein Teil der Hitze strahlt nach unten tief in den Ozean ab
und wird in verschiedenen Schichten gelagert.
Dabei agiert der Ozean als eine Art planetarischer Heizungskessel,
um all diese Energie aufzunehmen,
die später vielleicht in kurzfristigen Naturereignissen wie Hurricane
oder in langfristigen Phänomenen wie El Nino freigesetzt werden.
Diese Schichten werden vermischt durch vertikal nach oben steigende
oder horizontale Strömungen, die ausschlaggebend sind für den Transport
der Hitze von den Tropen zu den Polen.
Und natürlich gibt es Leben im Meer,
das das volumenmäßig größte Ökosystem auf dem Planeten besetzt.
Angefangen von Mikroorganismen über Fische bis zu Meeressäugetieren,
wie Robben, Delphine und Wale.
Aber diese sind größtenteils unsichtbar für uns.
Die Herausforderung bei der Erforschung der Meere im großen Stil
ist die der Energie.
Energie, die benötigt wird, um Sensoren in den Tiefen des Ozeans zu stationieren.
Viele verschiedene Lösungen wurden schon ausprobiert:
Wellen angetriebenen Geräte,
auf der Wasseroberfläche treibende,
bis hin zu Sonnenergie betriebenen Geräten --
jedes hatte bestimmte Einschränkungen.
Der Durchbruch für unser Team kam von unerwarteter Seite:
Dem Weltrekordversuch eines Gefährts mit Windantrieb!
Hier stand nach 10 Jahren Forschung und Entwicklung
ein neues Tragflächenkonzept zur Verfügung,
das mit nur 3 Watt angesteuert werden kann
und das dennoch ein Gefährt um die ganze Welt antreiben kann,
mit anscheinend unbegrenzter Autonomie.
Die Adaption dieses Tragflächenkonzeptes auf Marinefahrzeuge
führte zur Entstehung einer Meeresdrohne.
Nun, sie sind größer als sie hier erscheinen.
Sie sind ca. 5 Meter hoch, 7 Meter lang und 2 Meter tief.
Wie ein Satellit an der Oberfläche..
Sie sind beladen mit einer Reihe von wissenschaftlichen Sensoren,
die alle wichtigen Variablen messen,
und zwar die ozeanografischen und die atmosphärischen.
Über eine Satelittenverbindung werden die Daten mit hoher Auflösung und in Echtzeit
an Land übermittelt.
Unser Team hat die letzten Jahre hart daran gearbeitet,
Missionen unter einigen der härtesten Bedingungen auf den Meeren
des Planeten durchzuführen,
von der Arktis bis zum tropischen Pazifik.
Wir sind den ganzen Weg bis zum polaren Schelfeis gesegelt.
Wir sind in atlantische Hurricanes hinein gesegelt.
Wir haben das Kap Horn umsegelt
und sind Slalom zwischen den Ölinseln im Golf von Mexiko gesegelt.
Ein Roboter, der ganz schön was aushält!
Ich möchte Ihnen unsere jüngst Arbeit
in der Nähe der Pribilof Inseln zeigen.
Das ist eine kleine Inselgruppe tief im kalten Beringmeer
zwischen der USA und Russland.
Im Beringmeer ist der Alaska-Pollack zu Hause,
ein Weißfisch, den Sie vielleicht nicht erkennen,
aber bestimmt schon mal gegessen haben, wenn Sie Fischstäbchen oder Surimi mögen.
Ja, Surimi sieht aus wie Krabbenfleisch, es ist aber eigentlich Pollack.
Und die Pollack Fischerei ist die größte der Nation,
sowohl im Wert als auch im Volumen.
Circa 3,1 Mrd. Pfund Fisch werden jedes Jahr gefangen.
Über die letzten paar Jahre war eine ganze Flotte
von Meeresdrohnen schwer am Arbeiten,
um die Größe des Pollack Vorkommens im Beringmeer abzuschätzen.
Damit wurde das Quotensystem verbessert, mit dem die Fischerei gesteuert wird
und das Überfischung verhindert
und so dieses fragile Ökosystem schützt.
Die Drohnen inspizieren die Fanggründe mit Hilfe von Akustik,
nämlich mit einem Sonar.
Dieses sendet Schallwellen nach unten,
und diese werden als Echo der Schallwellen vom Meeresboden
oder von den Fischschwärmen reflektiert,
so dass wir wissen, was unter der Oberfläche vor sich geht.
Unsere Meeresdrohnen können diese sich wiederholende Aufgabe sehr gut verrichten.
Daher lassen wir sie das Beringmeer im Schachbrettmuster non-stop absegeln.
Die Pribilof Inseln sind auch die Heimat einer großen Seebären-Kolonie.
In den 50er Jahren gab es ungefähr 2 Mio. Tiere in dieser Kolonie.
Leider hat der Bestand heute sehr abgenommen.
Weniger als 50 Prozent von damals sind noch übrig,
und der Bestand sinkt weiter rapide.
Um den Grund zu verstehen,
hat unser Forschungspartner am National Marine Mammal Labortory
eine GPS-Marke an einigen der Muttertiere angebracht,
festgeklebt an ihrem Fell.
Diese Marke misst den Aufenthaltsort und die Tiefe
und hat sogar eine wirklich coole kleine Kamera,
die von plötzlicher Beschleunigung ausgelöst wird.
Hier ein kleiner Film von einer artistisch veranlagten Robbe
mit nie zuvor gesehenen Bildern einer Unterwasser-Jagd,
tief im arktischen Ozean
und dieser Aufnahme der Beute, eines Pollack,
nur Sekunden bevor er verschlungen wird.
In der Arktis zu arbeiten, ist sehr schwierig, selbst für einen Roboter.
Sie mussten Schneestürme im August überstehen
und Störungen durch Schaulustige --
hier eine kleine Largha-Robbe, die Spaß am Mitfahren hat.
(Gelächter)
Über die Saison hinweg haben die Robben mit den Marken
über 200.000 Tauchgänge aufgezeichnet, und sieht man näher hin,
erkennt man die individuellen Bahnen und sich wiederholende Tauchgänge.
Wir sind dabei, zu entschlüsseln, was wirklich passiert
in diesen Nahrungsgründen.
Es ist ziemlich wundervoll.
Sobald man die akustischen Daten, die von den Drohnen gesammelt wurden,
übereinander legt, ergibt sich ein Bild.
Wenn die Robben die Inseln verlassen und von links nach rechts schwimmen,
kann man sehen, dass sie in einer relativ flachen Tiefe von ca. 20 Metern tauchen.
Gemäß den Drohnen ist diese Tiefe von kleinen, jungen Pollacks besiedelt,
die einen geringen Kaloriengehalt haben.
Im Anschluss schwimmen die Robben über wesentlich größere Entfernungen,
und tauchen tiefer dorthin, wo laut den Drohnen große, erwachsene Pollacks leben,
die als Fisch nahrhafter sind.
Leider verbrauchen die Muttertiere für diese Extrastrecke so viele Kalorien,
dass sie nicht mehr genügend Energie haben,
um ihre Jungen auf den Inseln zu säugen, was dazu führt,
dass die Population weiter abnimmt.
Außerdem haben die Drohnen herausgefunden, dass die Wassertemperatur um die Insel
sich signifikant erwärmt hat.
Das könnte einer der Hauptfaktoren sein, der die Pollacks nach Norden treibt,
wo sie sich auf der Suche nach kälteren Regionen verteilen.
Die Daten werden laufend weiter analysiert,
aber wir können bereits erkennen, das einige Rätsel-Teile
des Seebären-Mysteriums
gelüftet werden können.
Aber wenn man sich auf das große Ganze rückbesinnt --
wir sind auch Säugetiere!
Und die Ozeane versorgen auch uns Menschen mit ca. 20 Kilo Fisch pro Mensch im Jahr.
Noch immer dezimieren wir unsere Fischbestände.
Können wir Menschen nicht etwas von den Seebären lernen?
Aber es geht nicht nur um Fische! Die Ozeane haben auch Einfluss
auf unser globales Wettersystem,
das wiederum Dinge beeinflusst wie den globalen landwirtschaftlichen Ertrag,
oder zu verheerender Vernichtung von Leben und zu Armut führen kann:
durch Hurricane, extreme Hitze oder Fluten.
Unsere Ozeane sind noch ziemlich unerforscht
und heute wissen wir mehr über andere Planeten als über unseren eigenen.
Aber wenn wir dieses riesige Meer in Quadrate von 6x6 Grad aufteilen,
jedes ungefähr 400 Meilen lang,
dann bekommt man ungefähr 1000 solcher Quadrate.
Stück für Stück und zusammen mit unseren Partnern
stationieren wir gegenwärtig eine Meeres- drohne in jedem dieser Quadrate.
So hoffen wir, durch die Abdeckung des ganzen Planeten
bessere Einblicke in unser Planetensystem zu erhalten,
das die Menschheit beeinflusst.
Wir benutzen nun schon eine Weile, Roboter, um entfernte Welten
in unserem Sonnensystem zu untersuchen.
Nun ist es Zeit, unseren eigenen Planeten zu quantifizieren.
Denn wir können nicht reparieren, was wir nicht messen können,
und wir können uns nicht vorbereiten, auf etwas, was wir nicht kennen.
Danke.
(Applaus)