Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ostsee „trainiert“ marine Lebewesen für den Klimawandel

04.03.2014

Die Ostsee ist ein Meer der Extreme. Sauerstoffgehalt, pH-Wert und Temperaturen können innerhalb von Wochen oder sogar Tagen stark schwanken. Sind Organismen, die hier leben, besser auf den Klimawandel vorbereitet als andere? Dieser Fragestellung widmeten sich Meereswissenschaftler aus Kiel. Dabei fanden sie heraus, dass Seepocken aus der Kieler Förde wesentlich besser mit zukünftigen Umweltbedingungen umgehen können als ihre Artgenossen aus weniger „stressigen“ Habitaten. Die Ergebnisse ihrer Studie publizieren die GEOMAR-Forscher in der März-Ausgabe der Fachzeitschrift „Global Change Biology“.

Unsere Ozeane werden immer „saurer“. Aber was ist das eigentlich, die sogenannte Ozeanversauerung? Weil die Kohlendioxid (CO2)-Emissionen weltweit steigen, nimmt auch der Ozean immer mehr CO2 aus der Atmosphäre auf. Es reagiert mit dem Meerwasser zu Kohlensäure und der pH-Wert im Meerwasser sinkt. Hierdurch können im Extremfall auch die Kalkschalen von Tieren angegriffen werden.

Welche Auswirkungen diese Entwicklung auf bestimmte Organismen haben kann, die im Ozean leben, untersuchen Wissenschaftler auf der ganzen Welt. Einer davon ist Dr. Christian Pansch. Der Meeresbiologe beschäftigte sich im Rahmen seiner Doktorarbeit am GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel unter der Betreuung von Prof. Martin Wahl mit Seepocken (Balanidae) aus der Kieler Förde und aus den Fjorden Westschwedens. Dabei fand er heraus, dass verschiedene Populationen einer Art verschieden gut auf zukünftige Umweltveränderungen vorbereitet sind – je nachdem wo sie vorkommen. Die Ergebnisse der Studie veröffentlichen die Wissenschaftler jetzt in der Fachzeitschrift Global Change Biology.

Das Besondere an der Kieler Förde ist, dass dort die Konzentration des Kohlendioxids jetzt schon teilweise so hoch ist, wie Klimaforscher sie für die offenen Ozeane in mehr als einhundert Jahren voraussagen. „Der Grund dafür ist die geringere Pufferkapazität der süßeren Ostsee und ihre sommerliche Schichtung“, erklärt Dr. Pansch. „In tieferen Schichten verbrauchen Organismen aufgrund der Nährstoffübersättigung sehr viel Sauerstoff und produzieren dabei Kohlendioxid. Das CO2 reichert sich dort an, der pH-Wert wird durch das süßere Ostseewasser nicht abgepuffert und dieses saure Wasser steigt gelegentlich auf.“

In der Kieler Förde zum Beispiel wird bei starkem Südwestwind das Oberflächenwasser aus der Förde herausgedrückt und das angesäuerte Wasser aus der Tiefe gelangt nach oben. Die Umweltbedingungen schwanken hierdurch auch für viele Flachwasserorganismen extrem, nicht nur in Hinsicht auf Salzgehalt und Temperatur, sondern auch im Hinblick auf den pH-Wert des Wassers. Deshalb sind einige Organismen, wie die Seepocken, den prognostizierten Umweltbedingungen gelegentlich bereits heute ausgesetzt.

Für ihre Studien setzten die Wissenschaftler Seepocken verschiedenen CO2-Konzentrationen aus. Dabei verglichen sie Seepocken aus der Kieler Förde mit einer Population aus der chemisch stabileren Schärenwelt von Tjärnö vor der Westküste Schwedens. Sie erfassten Wachstum, Vermehrung, Sterberate und Aussehen der Tiere. „Die Tiere aus der Förde, die ohnehin mit schwankenden CO2-Konzentrationen klarkommen müssen, reagierten recht unempfindlich auf die Zukunftsszenarien“, sagt Prof. Dr. Martin Wahl, Co-Autor der aktuellen Studie. „Die Schalen der Seepocken litten bei sehr hohen Konzentrationen zwar etwas, aber das waren rein äußerliche Merkmale“, so Christian Pansch. Wachstum, Fortpflanzung und Sterberate zeigten keinerlei Veränderungen.

Die Stresstoleranz der schwedischen Seepocken erwies sich als relativ niedrig, ganz im Gegensatz zu der ihrer Kieler Artgenossen. „Gerade weil die Seepocken aus Tjärnö nicht unter so variierenden Umweltbedingungen leben, sind sie vermutlich sehr viel anfälliger gegenüber Veränderungen“, so Professor Wahl. In den Versuchen wuchsen sie nicht mehr in dem Maße wie gewöhnlich und es starben mehr Individuen.

Dr. Pansch fasst zusammen: „Im Vergleich mit den Balanidae aus Tjärnö sind die Seepocken aus der Kieler Förde sehr viel besser für die Zukunft trainiert“. Im Moment arbeitet der Biologe an der Universität Göteborg in Schweden, aber ab dem 01. Oktober diesen Jahres wird er im Rahmen einer von der Helmholtz-Gemeinschaft finanzierten Postdoc-Stelle wieder in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Wahl forschen. Das Team wird sich dann mit der Fragestellung beschäftigen, inwieweit solche Schwankungen von CO2- und Sauerstoff-Konzentrationen in verschiedenen Habitaten der Nord- und Ostsee auftreten und inwieweit diese verschiedenste Organismen auf die Zukunft der Meere vorbereiten.

Originalarbeit:
Christian Pansch, Iris Schaub, Jonathan Havenhand, Martin Wahl: Habitat traits and food availability determine the response of marine invertebrates to ocean acidification. Global Change Biology (2014), http://dx.doi.org/10.1111/gcb.12478

Weitere Informationen:

http://www.geomar.de Das GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Andreas Villwock | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Bakterien aus dem Blut «ziehen»
07.12.2016 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

nachricht HIV: Spur führt ins Recycling-System der Zelle
07.12.2016 | Forschungszentrum Jülich

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: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Das Universum enthält weniger Materie als gedacht

07.12.2016 | Physik Astronomie

Partnerschaft auf Abstand: tiefgekühlte Helium-Moleküle

07.12.2016 | Physik Astronomie

Bakterien aus dem Blut «ziehen»

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie