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 Neue Maßstäbe für eine bessere Wasserqualität in Europa
27.02.2017 | Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

nachricht Neurobiologie - Vorausschauend teilen
27.02.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

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: Wie Proteine Zellmembranen verformen

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor Oliver Daumke vom MDC erforscht. Er und sein Team haben nun aufgeklärt, wie sich diese Proteine auf der Oberfläche von Zellen zusammenlagern und dadurch deren Außenhaut verformen.

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor...

Im Focus: Safe glide at total engine failure with ELA-inside

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded after a glide flight with an Airbus A320 in ditching on the Hudson River. All 155 people on board were saved.

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded...

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Poseidon goes Politics – Wer oder was regiert die Ozeane?

27.02.2017 | Veranstaltungen

Fachtagung Rapid Prototyping 2017 – Innovationen in Entwicklung und Produktion

27.02.2017 | Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Herz-Untersuchung: Kontrastmittel sparen mit dem Mini-Teilchenbeschleuniger

27.02.2017 | Medizintechnik

Neue Maßstäbe für eine bessere Wasserqualität in Europa

27.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wenn der Schmerz keine Worte findet - Künstliche Intelligenz zur automatisierten Schmerzerkennung

27.02.2017 | Medizintechnik