Die Auswirkung ozeanischer Turbulenzen auf das Plankton

Die Rolle ihrer physikalischen und chemischen Prozesse wurde bereits tiefgründig erforscht, aber über die Auswirkung von Turbulenzen auf die biologischen Prozesse ist noch wenig bekannt. Dennoch sind biologische Prozesse unerlässlich für die Erhaltung gesunder Ozeane und Küstenlandschaften, von denen unter anderem die europäische Fisch- und Tourismusindustrie abhängig sind.

Turbulenzen können als unregelmäßige, zufällige Flüssigkeitsbewegungen definiert werden. Sie spielen eine wichtige Rolle in den Ozeanen unserer Welt, beim Mischen unterschiedlicher Temperaturen, für die Eigendynamik sowie für chemische Arten und Nährstoffe unterschiedlicher räumlicher und zeitlicher Maßstäbe.

Im Rahmen des NTAP-Projektes, das über das EESD-Programms finanziert wird, werden die ozeanischen Turbulenzen und das Plankton eingehender untersucht. Plankton stellt den Beginn der komplexen Nahrungskette der Ozeane dar. Für das Observatoire Océanologique der Université Pierre et Marie Curie als NTAP-Partner stellte sich die Frage, ob Turbulenzen die Planktonproduktion begünstigen oder hemmen.

Das Observatoire Océanologique konstruierte einen Turbulenzgenerator und setzte eine Planktonart, die so genannten Ciliaten, verschiedenen Turbulenzstärken aus. Die Wissenschaftler entdeckten, dass die Zellteilung nicht beeinflusst wird, dafür aber die Nahrungsaufnahme mit zunehmenden Turbulenzen sinkt. Sie nehmen daher an, dass die Ciliaten aufgrund dieses unruhigen Zustandes nicht mehr richtig schwimmen können. Zusätzliche Experimente mit dem Ciliat Strombidium sulcatum haben gezeigt, dass die Turbulenzen durch eine erhöhte Atmungsaktivität auch die Reproduktion einschränken.

Im Gegensatz dazu wurde bei Experimenten mit mehreren Arten festgestellt, dass die Turbulenzen keinerlei Auswirkungen haben. Auch Experimente in Wassersäulen lieferten keinerlei Hinweise auf negative Auswirkungen der Turbulenzen auf die Artenvielfalt.

Was aber fängt das Observatoire Océanologique mit so unterschiedlichen Ergebnissen an? Zuerst einmal wird die starke Abhängigkeit der Turbulenzauswirkungen auf die Arten unterstrichen. Einige Arten werden merklicher beeinflusst als andere. Die Empfehlung ist, dass Turbulenzen bei Experimenten mit mehreren Arten vernachlässigt werden können. Im Gegensatz dazu müssen bei zahlenmäßig kleinen Arten, wie z.B. in einer Wasseraufbereitungsanlage, die Auswirkungen von Turbulenzen auf das Wachstum beachtet werden.

Das Observatoire Océanologique sucht noch Kollaborationen für weitere Experimente mit seinem Turbulenzgenerator und für die Nutzung der vorhandenen experimentellen Datensätze.