Manganknollen im Metermaßstab: BRIESE-Preis 2025 für KI-Forschung am GEOMAR

Titelbild: Bei der Preisverleihung am IOW (von links nach rechts):  Kapitän Klaus Küper, Briese Research Forschungsschifffahrt;  Preisträger Dr. Iason Gazis und Prof. Dr. Helge Arz, stellvertretender IOW-Direktor / Foto: Kristin Beck, IOW

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Auszeichnung für Dr. Iason-Zois Gazis vom GEOMAR – Fortschritt für Wissenschaft, Regulierung und verantwortungsvolle Rohstoffstrategie

Manganknollen sind kein Randthema. Sie stehen im Zentrum einer globalen Debatte über Rohstoffsicherheit, technologische Souveränität und Umweltverantwortung. Umso bedeutsamer ist es, wenn Forschung nicht nur Daten sammelt, sondern Maßstäbe setzt. Mit dem BRIESE-Preis für Meeresforschung 2025 wird genau eine solche Arbeit gewürdigt.

Der Preis geht an Dr. Iason-Zois Gazis vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel. Seine Dissertation zur hochaufgelösten Kartierung polymetallischer Knollen in rund 4.500 Metern Wassertiefe sowie zur Analyse von Sedimentfahnen beim Tiefseebergbau wurde mit „Summa cum laude“ bewertet – und nun mit dem renommierten, von der Reederei Briese gestifteten Preis ausgezeichnet.

Für ein Fachportal wie thelordsoftherocks.com ist diese Auszeichnung mehr als eine akademische Meldung. Sie markiert einen technologischen und methodischen Fortschritt in einem der strategisch wichtigsten Rohstofffelder unserer Zeit.

Präzision statt Spekulation: Manganknollen im Metermaßstab

Polymetallische Knollen enthalten Mangan, Nickel, Kobalt und Kupfer – Metalle, die für Batterien, Energiespeicher und zahlreiche Hochtechnologien unverzichtbar sind. Gleichzeitig sind sie Bestandteil sensibler Tiefsee-Ökosysteme, deren Dynamik bislang nur in Ansätzen verstanden wurde.

Genau hier setzt die Arbeit von Gazis an.

Auf Grundlage umfangreicher Expeditionen – unter anderem in der Clarion-Clipperton-Zone im Pazifik – kombinierte er hydroakustische Messungen, hochaufgelöste Fotomosaike des Meeresbodens und Daten autonomer Unterwasserfahrzeuge. Mithilfe moderner Machine-Learning-Verfahren entstanden daraus präzise Verteilungskarten im Metermaßstab.

Die zentrale Erkenntnis: Manganknollen sind nicht zufällig verteilt. Ihre Vorkommen korrelieren eng mit spezifischen morphologischen und sedimentologischen Eigenschaften des Meeresbodens. Damit wird eine deutlich differenziertere räumliche Bewertung möglich – ein entscheidender Schritt für Exploration, Ressourcenschätzung und Umweltmanagement.

Diese Art datengetriebener Modellierung hebt die Diskussion über Tiefseebergbau auf ein neues Niveau. Sie ersetzt grobe Annahmen durch belastbare, hochauflösende Analysen.

Sedimentfahnen unter realen Bedingungen gemessen

Ein zweiter Schwerpunkt der Dissertation betrifft einen der sensibelsten Punkte im Kontext des Tiefseebergbaus: Sedimentwolken, die durch Kollektorfahrzeuge entstehen.

Erstmals gelang es, eine solche Sedimentfahne in situ und in Echtzeit unter realen Einsatzbedingungen zu vermessen. Die Ergebnisse sind differenziert – und wissenschaftlich bedeutsam.

Die Sedimentwolke breitet sich zunächst als dichte Trübeströmung aus, vermischt sich jedoch nur begrenzt mit dem umgebenden Wasser. Mit zunehmender Entfernung vom Abbauort sinkt die Partikelkonzentration deutlich ab. Besonders relevant ist die Beobachtung der Flockenbildung: Feine Sedimentpartikel aggregieren zu größeren Einheiten, werden schwerer und sedimentieren schneller wieder.

Dieser Prozess war in bisherigen Modellen kaum berücksichtigt. Seine Einbeziehung verändert die Bewertung möglicher Umweltwirkungen erheblich – insbesondere im Hinblick auf lokale versus großräumige Effekte.

Für die Entwicklung internationaler Umweltstandards, etwa im Rahmen der International Seabed Authority (ISA), liefern diese Erkenntnisse eine belastbare Grundlage.

Technologie als Fundament verantwortungsvoller Rohstoffstrategie

Bemerkenswert ist nicht nur das wissenschaftliche Ergebnis, sondern auch der methodische Ansatz. Gazis untersuchte systematisch die Grenzen maschineller Lernverfahren in der marinen Geowissenschaft und entwickelte Strategien, um Fehlinterpretationen bei der Übertragung von Modellen auf neue Gebiete zu vermeiden.

Damit verbindet die Arbeit geologische Expertise mit moderner Data Science – eine Kombination, die künftig für jede ernsthafte Tiefseeexploration unverzichtbar sein wird.

Die zugrundeliegenden Datensätze stammen aus aufwendigen schiffsgestützten Expeditionen. Ohne leistungsfähige Forschungsschiffe, präzise Sensorik und erfahrene Crews wären solche Analysen nicht denkbar. Dass der BRIESE-Preis explizit auch diese infrastrukturelle Dimension würdigt, unterstreicht die Bedeutung integrierter Forschungsansätze.

Manganknollen: Rohstofffrage mit Verantwortung

Für Europa – und insbesondere für rohstoffarme Industriestaaten – sind Manganknollen ein strategisches Thema. Wer über Versorgungssicherheit, Batterieproduktion oder technologische Unabhängigkeit spricht, kommt an Nickel, Kobalt und Mangan nicht vorbei.

Gleichzeitig darf Exploration nicht ohne wissenschaftliche Grundlage erfolgen.

Die Arbeit von Dr. Gazis zeigt, dass technologische Innovation und ökologische Verantwortung keine Gegensätze sind. Im Gegenteil: Hochauflösende Kartierung und realitätsnahe Umweltbeobachtung sind Voraussetzungen für jede ernsthafte Entscheidungsfindung.

Gratulation

thelordsoftherocks.com gratuliert Dr. Iason-Zois Gazis herzlich zum BRIESE-Preis 2025. Seine Forschung steht exemplarisch für eine neue Generation mariner Geowissenschaft: präzise, technologisch fortgeschritten und gesellschaftlich relevant.

Manganknollen bleiben ein Schlüsselthema unserer Zeit. Arbeiten wie diese sorgen dafür, dass die Debatte auf wissenschaftlicher Substanz basiert – nicht auf Vermutung.

Und genau das braucht dieses Feld.

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