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 Ionen gegen Herzrhythmusstörungen – Nicht-invasive Alternative zu Katheter-Eingriff
20.01.2017 | GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH

nachricht Leibwächter im Darm mit chemischer Waffe
20.01.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

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: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise