Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erster Atlas für Meeresplankton

19.07.2013
In einem internationalen Gemeinschaftsprojekt haben Wissenschaftler erfasst, wann, wo und in welchen Konzentrationen Meeresplankton vorkommt. Ihre Daten fassen sie nun in einem globalen Atlas zusammen, der Organismen vom Bakterium bis zum Krill abbildet.

Ozeane bedecken 70 Prozent der Erdoberfläche. Was sich in diesen riesigen Weiten und schier endlosen Tiefen an Pflanzenarten und Lebewesen verbirgt, ist im Vergleich zu terrestrischen Ökosystemen wenig erforscht.


Foraminifera truncatulinoides
Ralf Schiebel, Universite d'Angers, France


Haptophyte Phaeocystis globosa
Peter Countway, Bigelow Laboratory for Ocean Sciences, Boothbay, USA

Besonders wenig weiss man bisher über die Verbreitung von Plankton, also denjenigen Organismen, die zu klein sind, um gegen die Ozeanströmungen zu schwimmen. In einem gross angelegten Projekt, koordiniert von Forschenden der ETH Zürich und der University of East Anglia (GB), haben sich Wissenschaftler zahlreicher Universitäten und Observatorien zusammengeschlossen, um weltweit zu erheben, welches Plankton wo und wann vorkommt, und um zu ermitteln, wie viel Kohlenstoff in ihm gebunden ist. An 500‘000 Messpunkten, verteilt über den ganzen Erdball, sammelten sie Daten zu Artenvielfalt und Biomasse von Plankton.

Von Bakterien bis zum Kleinkrebs

Diese Daten fassen die Wissenschaftler nun in einem globalen Atlas zusammen. Das Werk ist soeben unter dem Namen MAREDAT in einer Sonderausgabe der Zeitschrift «Earth System Science Data» erschienen und liefert Angaben zu Phytoplankton und Bakterien von einem Pikometer – einem Milliardstel Millimeter – Grösse bis zu Zentimeter grossem Zooplankton wie Krill und andere Kleinkrebsen. Denn trotz der Winzigkeit einzelner Bestandteile spielt Plankton im Meer eine überragende Rolle: Plankton sind einerseits ein wichtiger Treiber der globalen biogeochemischen Kreisläufe und bilden andererseits die Nahrungsgrundlage mariner Ökosysteme.

So nimmt beispielsweise pflanzliches Plankton CO2 zur Photosynthese auf, gibt Sauerstoff in die Atmosphäre ab und verfrachtet einen guten Teil des aufgenommenen Kohlenstoffs in die Tiefen der Weltmeere, wenn es abstirbt und zu Boden sinkt. Damit entzieht das Phytoplankton der Atmosphäre CO2 und trägt dazu bei, das globale Klima zu regulieren. Plankton steuert auch den marinen Stickstoffkreislauf und kann über den Schwefelkreislauf sogar die Wolkenbildung beeinflussen. Tierisches Plankton wie Krill ist eine wichtige Nahrungsquelle für Wale, Fische und anderen höhere Meereslebewesen, die wiederum von Menschen genutzt werden.

Hunderttausende Daten zu globalem Puzzle zusammensetzen

Meike Vogt, Oberassistentin am Institut für Biogeochemie und Schadstoffdynamik der ETH Zürich, hat das Projekt zusammen mit britischen Kollegen der University of East Anglia koordiniert. «Daten von einer halben Million Messstationen auszuwerten, war ein enorm ambitioniertes Unterfangen und wäre ohne internationale Zusammenarbeit nicht zu machen gewesen», sagt die Wissenschaftlerin. Die Forschenden durchforsteten Datenbanken und Publikationen und extrahierten die Daten teilweise sogar aus handschriftlichen Notizen. Alle Daten unterzogen sie einer sorgfältigen Qualitätskontrolle, bevor sie sie in Biomasse umrechnen konnten. Besonders viel Zeit habe es gebraucht, um die ver-schiedenen Forschungsinstitutionen, welche solche Daten erheben, zur Mitarbeit zu bewegen und die unterschiedlichen, teilweise historischen Beiträge zu vereinheitlichen.

Plankton-Daten für die Klimawissenschaft

Die Daten helfen zu verstehen, wie sich planktonische Organismen in Ökosystemen organisieren. Zum Beispiel können sie Auskunft über die Biodiversität verschiedener Meeresregionen geben. Die Wissenschaftler interessiert dabei unter anderem, welche Spezies gemeinsam mit anderen auftreten und ob sich davon bestimmte Lebensräume und biogeografische Regionen mit ähnlicher biogeochemischer Funktion ableiten lassen. Davon erhoffen sich die Forschenden Aufschluss darüber, welchen Beitrag Plankton in verschiedenen Ozeanregionen als Treiber biogeochemischer Kreisläufe der Erde leistet.

Wertvoll sind die Daten deshalb auch für Klimawissenschaftler, die nun über eine solidere Datengrundlage verfügen, um ihre Modelle zu validieren. Bislang arbeiten sie mit einfachen Ozean-Ökosystem-Modellen, die höchstens zwei Arten von Zoo- und Phytoplankton unterscheiden. Gelingt es den Wissenschaftlern, die ökologische Diversität besser abzubilden, indem sie weitere Planktongruppen berücksichtigen, dann würde das genauere Voraussagen in Bezug auf die Rolle des Ozeans als Kohlenstoffsenke erlauben.

Gestörtes Ökosystem

«Die Menschen stören das System Ozean auf unterschiedlichste Art und Weise und auf diversen Ebenen der Nahrungskette», sagt Meike Vogt. Dadurch, dass die Meeres-Ökosysteme sehr komplex seien, hätte man noch wenig Ahnung davon, wie sich etwa die Überfischung oder Ansäuerung der Meere auswirken werde. Insbesondere weil man nicht wisse, welche Lebewesen sich wo befinden. Immerhin zeigen erste Auswertungen von MAREDAT, dass es in der Tiefsee viel mehr Organismen gibt als bisher angenommen. Ausserdem scheint es, dass Zooplankton in den Weltmeeren mindestens so viel Biomasse aufweist wie Phytoplankton. «Das ist erstaunlich, zumal es in den terrestrischen Systemen meist genau umkehrt ist und es mehr Pflanzen gibt als Tiere», sagt Meike Vogt. Die Gruppe von Meike Vogt nutzt MAREDAT auch, um grundlegende Hypothesen zur ökologischen Vielfalt zu bilden und ihre Modelle mit den neu gewonnen Daten zu überprüfen.

«Wir können im Moment mit statistischen Modellen erste rudimentäre Verbreitungskarten generieren. Diese werden sich in den nächsten zehn Jahren jedoch stark verändern, weil wir von manchen Regionen zu wenige Proben haben, um diese realitätsgetreu abzubilden», sagt Meike Vogt. So sind der südliche Pazifik und einige Regionen im südlichen Ozean kaum erforscht. Deshalb wollen die Wissenschaftler MAREDAT im Jahr 2015 erstmals überarbeiten. Das Ziel ist, noch mehr Daten zu sammeln, um später eine Veränderung im Bestand des Planktons dokumentieren zu können.

Claudia Naegeli | idw
Weitere Informationen:
http://www.ethz.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Maßgeschneiderte Nanopartikel gegen Krebs gesucht
29.06.2017 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

nachricht Elektrisch leitende Hülle für Bakterien
29.06.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Der schärfste Laserstrahl der Welt

Physikalisch-Technische Bundesanstalt entwickelt einen Laser mit nur 10 mHz Linienbreite

So nah an den idealen Laser kam bisher noch keiner: In der Theorie hat ein Laser zwar genau eine einzige Farbe (Frequenz bzw. Wellenlänge). In Wirklichkeit...

Im Focus: Wellen schlagen

Computerwissenschaftler verwenden die Theorie von Wellenpaketen, um realistische und detaillierte Simulationen von Wasserwellen in Echtzeit zu erstellen. Ihre Ergebnisse werden auf der diesjährigen SIGGRAPH Konferenz vorgestellt.

Denkt man an einen See, einen Fluss oder an das Meer, so sieht man vor sich, wie sich das Wasser kräuselt, wie Wellen gegen die Felsen schlagen, wie Bugwellen...

Im Focus: Making Waves

Computer scientists use wave packet theory to develop realistic, detailed water wave simulations in real time. Their results will be presented at this year’s SIGGRAPH conference.

Think about the last time you were at a lake, river, or the ocean. Remember the ripples of the water, the waves crashing against the rocks, the wake following...

Im Focus: Schnelles und umweltschonendes Laserstrukturieren von Werkzeugen zur Folienherstellung

Kosteneffizienz und hohe Produktivität ohne dabei die Umwelt zu belasten: Im EU-Projekt »PoLaRoll« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit dem Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik UMSICHT und sechs Industriepartnern ein Modul zur direkten Laser-Mikrostrukturierung in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Ziel ist es, mit Hilfe dieses Systems eine siebartige Metallfolie als Demonstrator zu fertigen, die zum Sonnenschutz von Glasfassaden verwendet wird: Durch ihre besondere Geometrie wird die Sonneneinstrahlung reduziert, woraus sich ein verminderter Energieaufwand für Kühlung und Belüftung ergibt.

Das Fraunhofer IPT ist im Projekt »PoLaRoll« für die Prozessentwicklung der Laserstrukturierung sowie für die Mess- und Systemtechnik zuständig. Von den...

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Marine Pilze – hervorragende Quellen für neue marine Wirkstoffe?

28.06.2017 | Veranstaltungen

Willkommen an Bord!

28.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Maßgeschneiderte Nanopartikel gegen Krebs gesucht

29.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wolken über der Wetterküche: Die Azoren im Fokus eines internationalen Forschungsteams

29.06.2017 | Geowissenschaften

Wellen schlagen

29.06.2017 | Informationstechnologie