Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zuckmücken und Blätter transportieren Kohlenstoff zwischen Wasser und Land

23.06.2014

Noch stehen Bäume und Sträucher in voller Blüte. Doch wenn sie im Herbst ihre Blätter verlieren, gelangen auf diesem Weg organische Kohlenstoff-Verbindungen aus dem Umland in unsere Gewässer.

Forscher des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) konnten nun erstmals den Weg des Kohlenstoffs ins aquatische Nahrungsnetz und wieder zurück an Land verfolgen. Dem IGB-Team ist es damit gelungen, ein bislang fehlendes Puzzleteil im Kohlenstoffkreislauf zu schließen. Ihre Ergebnisse wurden kürzlich in den Fachjournalen „Ecology“ und „Oikos“ veröffentlicht.


Zum Einfangen der schlüpfenden Zuckmücken nutzen die Wissenschaftler sogenannte Emergenz-Fallen. Die Fänge wurden dann im Labor bestimmt und ausgewertet.

Foto: IGB

In Form von CO2 macht Kohlenstoff als Klimagas viel von sich reden. Zugleich ist er aber ein für uns ganz essentielles Element: Alles lebende Gewebe ist aus sogenannten organischen Kohlenstoffverbindungen aufgebaut. Das Element kann nicht nur gasförmig in der Luft oder gelöst im Wasser vorkommen, sondern auch als partikulärer organischer Kohlenstoff (POC) in festen Verbindungen auftreten.

Die einzelnen Bausteine dieser Verbindungen werden im Nahrungsnetz von Stufe zu Stufe weitergegeben. Lange Zeit galten Gewässer als in sich geschlossene Systeme. Nun gelang es Wissenschaftlern am Berliner Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei, den genauen Weg des POC vom Umland ins Gewässer und wieder zurück zu verfolgen und damit nachzuweisen, dass die Nahrungsnetze im Wasser und an Land miteinander verbunden sind.

Falllaub bringt terrestrischen Kohlenstoff in Gewässer

Bäume am Ufer eines Sees bringen über fallendes Laub Kohlenstoffverbindungen vom Land ins Gewässer. Um die Auswirkungen dieses terrestrischen Kohlenstoffs auf das Leben im Wasser zu untersuchen, führten die Wissenschaftler ein Großexperiment durch. Dafür wurden zwei kleine Seen im Norden Brandenburgs mit Planen geteilt. In jeweils einer Hälfte der Seen erhöhten die Wissenschaftler künstlich den Eintrag an partikulärem organischem Kohlenstoff mit Hilfe von Maisblättern. Diese können von Kleinstlebewesen zwar genauso verwertet werden wie Wasserpflanzen, jedoch lässt sich der POC durch Analysen der Kohlenstoffisotope von anderen Nahrungsquellen unterscheiden. Insgesamt nahmen die Wissenschaftler während drei Jahreszeiten etwa 800 Proben verschiedener Wasserlebewesen aus den Seehälften.

Bei den Untersuchungen zeigte sich, dass terrestrischer POC zunächst direkt von wirbellosen Tieren am Gewässerboden und anschließend über die Nahrungskette auch von Fischen aufgenommen wird. „Dies geschieht vornehmlich an den pflanzenreichen Gewässerrändern klarer Seen“, erklärt Dr. Thomas Mehner vom IGB. „Im uferfernen Freiwasser – wo die Blätter schnell ins tiefe Wasser herabsinken und folglich als Nahrung nicht mehr zur Verfügung stehen, wird der Kohlenstoff nicht verwertet.“ Aus diesem Grund haben viele Gewässer eine Speicherfunktion für Kohlenstoff.

Zuckmücken transportieren Kohlenstoff zurück ins Umland

Bei ihren Experimenten fanden die Forscher auch heraus, dass ein Teil des künstlich zugefügten Kohlenstoffs die Seen über schlüpfende Zuckmücken wieder verlässt. Sie verbringen ihr Larvenstadium im Wasser, kommen im Sommer zum Hochzeitstanz an Land und werden dort Beute von Spinnen. So schließen sie den Kreis zurück ins terrestrische Nahrungsnetz. Damit konnte das IGB-Team nicht nur nachweisen, dass organischer Kohlenstoff terrestrischen Ursprungs bis in die höchste aquatische Nahrungsnetzebene gelangt, sondern über Wasser-Land-Lebewesen wie die Zuckmücke teilweise ins Umland zurückkehrt.

Die Untersuchungen wurden im Rahmen des über den Leibniz-Wettbewerb finanzierten Projekts TERRALAC durchgeführt, an dem auch die TU Berlin und die Universität Potsdam beteiligt sind. Koordiniert wird das Projekt vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB).

Kontakt:
PD Dr. Sabine Hilt
Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)
Müggelseedamm 301
12587 Berlin
E-Mail: hilt@igb-berlin.de

PD Dr. Thomas Mehner
Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)
Müggelseedamm 301
12587 Berlin
E-Mail: mehner@igb-berlin.de

Weitere Informationen:

http://www.esajournals.org/doi/pdf/10.1890/13-0390.1
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/oik.01524/abstract

Gesine Wiemer | Forschungsverbund Berlin e.V.

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie
22.02.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Erster Atemzug prägt Immunsystem nachhaltig
22.02.2017 | CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

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: 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...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

6. Internationale Fachkonferenz „InnoTesting“ am 23. und 24. Februar 2017 in Wildau

22.02.2017 | Veranstaltungen

Wunderwelt der Mikroben

22.02.2017 | Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ursache für eine erbliche Muskelerkrankung entdeckt

22.02.2017 | Medizin Gesundheit

Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie

22.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Meeresforschung in Echtzeit verfolgen

22.02.2017 | Geowissenschaften