Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Zukunft von Riffen: ein Modell gibt Auskunft

29.04.2013
Tropische Korallenriffe sind weltweit einer Vielzahl von Stressfaktoren ausgesetzt, die oft gemeinsam auf sie einwirken. Wie lange können Riffe Widerstand leisten, und wann ist der kritische Punkt erreicht, an dem ein Riff irreversibel geschädigt ist?
Um diese zentrale Frage anzugehen, entwickelten Ökologen des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenökologie (ZMT) in Bremen ein Simulationsmodell: es lässt ein virtuelles Riff unter dem Einfluss einiger der häufigsten Störfaktoren wachsen - mit überraschenden Ergebnissen!

Der Simulation standen echte Riffe aus Sansibar mit ihren häufigsten Korallen- und Algenarten Modell. Dort säumen sie große Teile der Küste und bieten dem wachsenden Tourismus beliebte Tauchreviere. Allerdings leiden die empfindlichen Riffökosysteme deutlich unter dem Eingriff des Menschen. Ankernde Touristenschiffe schlagen große Breschen ins Riffdach. Der steigenden Nachfrage nach frischem Fisch kommt die einheimische Bevölkerung mit zerstörerischen Fangmethoden nach. Gefischt wird oft mit großen Schleppnetzen oder sogar Dynamit. Als Zementersatz für den Hausbau wird Korallenmaterial abgetragen.

Im Modell können die Bremer Forscher virtuelle Riffe solchen Störungen aussetzen und untersuchen, wie sie sich über Zeiträume von vielen Jahrzehnten unter dem Druck entwickeln. „Die Simulation soll eine Grundlage für Entscheidungen im Küstenmanagement bieten“ erklärt Andreas Kubicek, der das Modell im Rahmen seiner Doktorarbeit entwickelte. „Man kann die Störeinflüsse wählen und verfolgen, wie einige Korallenarten aussterben, andere sich ausbreiten, oder irgendwann Algen die Oberhand im Riff gewinnen.“ Ein umfangreicher Datensatz zu Wachstum, Vermehrung und Interaktion zwischen den Rifforganismen, der weltweit an Riffen erhoben wurde, floss in die Programmentwicklung mit ein.

Anhand eines besonderen Ereignisses stellten die Forscher ihr Riffmodell auf den Prüfstand. 1998 schlug das Klimaphänomen El Niño weltweit mit außergewöhnlicher Härte zu. Um Sansibar erwärmte sich das Meerwasser von durchschnittlich 27 °C auf maximal 32 °C. Als Folge blichen viele Korallen und die Korallenbedeckung sank in einigen Riffen von 60 % auf nur 20 %. Zehn Jahre lang dokumentierten danach Mitarbeiter des Institute of Marine Sciences auf Sansibar, einem Forschungspartner des ZMT, die Riffentwicklung. „Wir ließen eine entsprechend starke Korallenbleiche auf unser virtuelles Riff einwirken“, berichtet Hauke Reuter von der Abteilung ökologische Modellierung am ZMT. „Gespannt konnten wir dann verfolgen, wie sich im simulierten Riff genau die gleichen Prozesse abspielten“.

In der Simulation konnten die Forscher auch beobachten, dass sich bei einem ungestörten Riff resistentere Arten wie massive Korallen durchsetzen und Artenvielfalt auf lange Sicht verloren geht. Studien am Großen Barriereriff bestätigten dies kürzlich. Besonders überraschte die Modellierer aber, dass ein gestörtes Riff sich unter günstigen Bedingungen erstaunlich schnell erholen konnte – bis zu einem gewissen Punkt. „Zur Zeit finden Korallenbleichen alle 10 bis 12 Jahre statt“, meint Hauke Reuter. „Forscher prognostizieren aber für die Zukunft, dass aufgrund des Klimawandels alle 4 bis 5 Jahre mit Bleichen zu rechnen ist. Unserem Modell zufolge hält das kein Riff aus.“

Angepasst an Laien präsentiert das ZMT hier eine vereinfachte Version des Modells. Sie können die Störfaktoren selber auswählen und beobachten, wie sich das Riff entwickelt: http://www.zmt-bremen.de/Das_Riffmodell.html

Publikation:
Kubicek, A., Muhando, C., Reuter, H. (2012) Simulations of long-term community dynamics in coral reef - How perturbations shape trajectories. PLOS Computational Biology, 8(11). DOI: 10.1371/journal.pcbi.1002791.

Weitere Informationen:

Dr. Andreas Kubicek
Tel: 0421 / 23800-158
andreas.kubicek@zmt-bremen.de

Dr. Hauke Reuter
Tel: 0421 / 23800-58
hauke.reuter@zmt-bremen.de

Dr. Susanne Eickhoff | idw
Weitere Informationen:
http://www.zmt-bremen.de/Das_Riffmodell.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Was macht Korallen krank?
08.12.2017 | Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT)

nachricht Neue Weltkarte zeigt Karstgrundwasserleiter
04.12.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Im Focus: Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten

Mit neuartigen Experimenten enträtseln Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Technischen Universität Hamburg, warum winzige Metallstrukturen extrem fest sind

Ultraleichte und zugleich extrem feste Werkstoffe – poröse Nanomaterialien aus Metall versprechen hochinteressante Anwendungen unter anderem für künftige...

Im Focus: Geburtshelfer und Wegweiser für Photonen

Gezielt Photonen erzeugen und ihren Weg kontrollieren: Das sollte mit einem neuen Design gelingen, das Würzburger Physiker für optische Antennen erarbeitet haben.

Atome und Moleküle können dazu gebracht werden, Lichtteilchen (Photonen) auszusenden. Dieser Vorgang verläuft aber ohne äußeren Eingriff ineffizient und...

Im Focus: Towards data storage at the single molecule level

The miniaturization of the current technology of storage media is hindered by fundamental limits of quantum mechanics. A new approach consists in using so-called spin-crossover molecules as the smallest possible storage unit. Similar to normal hard drives, these special molecules can save information via their magnetic state. A research team from Kiel University has now managed to successfully place a new class of spin-crossover molecules onto a surface and to improve the molecule’s storage capacity. The storage density of conventional hard drives could therefore theoretically be increased by more than one hundred fold. The study has been published in the scientific journal Nano Letters.

Over the past few years, the building blocks of storage media have gotten ever smaller. But further miniaturization of the current technology is hindered by...

Im Focus: Successful Mechanical Testing of Nanowires

With innovative experiments, researchers at the Helmholtz-Zentrums Geesthacht and the Technical University Hamburg unravel why tiny metallic structures are extremely strong

Light-weight and simultaneously strong – porous metallic nanomaterials promise interesting applications as, for instance, for future aeroplanes with enhanced...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Papstar entscheidet sich für tisoware

08.12.2017 | Unternehmensmeldung

Natürliches Radongas – zweithäufigste Ursache für Lungenkrebs

08.12.2017 | Unternehmensmeldung

„Spionieren“ der versteckten Geometrie komplexer Netzwerke mit Hilfe von Maschinenintelligenz

08.12.2017 | Biowissenschaften Chemie