Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kleine Alge – große Wirkung

22.09.2015

In einer neuen Studie haben Wissenschaftler des ZMT deutliche Veränderungen im Kalkskelett der Grünalge Halimeda als Folge einer saureren Wasserumgebung festgestellt. Diese könnten sich auf die Entstehung tropischer Strände und Inseln auswirken, da viele zum großen Teil aus Skeletten der Grünalge Halimeda bestehen.

Die Versauerung der Ozeane schreitet unaufhaltsam fort. Insbesondere Meeresorganismen mit Kalkskelett wie Muscheln, Korallen oder Kalkalgen können darunter zu leiden. In einer neuen Studie haben Wissenschaftler des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenökologie (ZMT) in Bremen deutliche Veränderungen im Kalkskelett der Grünalge Halimeda als Folge einer saureren Wasserumgebung feststellen können. Sie werfen ein Licht auf die Prozesse, die sich bei einem niedrigeren pH-Wert, also bei saurerem Wasser, im Skelett des Kalkbildners tatsächlich abspielen. Da in vielen tropischen Regionen Sandstrände zu einem großen Teil aus Skelettbruchstücken dieser Algenart bestehen, können sich diese Veränderungen auch auf die Zusammensetzung und Entstehung tropischer Strände und Inseln auswirken.


Halimeda opuntia

Foto: A. Wizemann, ZMT


Halimeda mit Kalknadeln im Inneren

Foto: A. Wizemann, ZMT

In der Meerwasseranlage des ZMT setzten die Forscher die Halimeda-Algen Wasser mit einem niedrigeren pH-Wert aus, wie man ihn in 40 bis 50 Jahren in vielen Regionen der Meere vorfinden könnte. Bei den Untersuchungen legten sie den Fokus erstmals auf den Bau des Algenskeletts. „Während viele Arbeiten an Kalkalgen oder Korallen bisher nur die Menge an produziertem Kalkskelett bei unterschiedlichen pH-Werten vergleichen, haben wir die Mikrostruktur des Skelettes ins Visier genommen. Wir setzen dafür unser Rasterelektronenmikroskop ein, das Strukturen von Tieren und Pflanzen bis zu 100.000-fach vergrößern kann“, berichtet der Biologe André Wizemann, einer der Autoren der Studie.

Wie die Forscher beobachten konnten, bildet die Halimeda-Alge ein Skelett aus feinen Kalknadeln, die sie tagsüber an der Zelloberfläche ausscheidet. Nachts rekristallisieren die Nadeln – sie lösen sich teilweise auf und fügen sich neu zu einem dichten, kompakten Skelettpanzer zusammen. Damit schützt sich die Alge vor Fressfeinden und gewinnt an Stabilität, damit sie bei stärkerer Wasserströmung beispielsweise an Kanten von Korallenriffen überleben kann.

Ein derart massives Skelett kann sich jedoch nur bilden, wenn die Kalksättigung im umgebenden Wasser hoch ist. Bei einem niedrigeren pH-Wert nimmt der Gehalt an Kalziumkarbonat im Meer dagegen ab. „Wir fanden bei den Algen aus dem saureren Wasser vorwiegend nur die feinen, von den Algenzellen gebildeten Nadeln. Die Alge kann zwar ungehindert Kalk bilden, es fehlte ihr aber das feste Stützwerk, da der Prozess der Rekristallisation gestört war“, berichtet Wizemann.

Die kleinen Halimeda-Algen mögen auf den ersten Blick unspektakulär wirken. „In wärmeren Küstenregionen sind die Kalkstrukturen toter Halimeda-Algen aber ein wichtiger Bestandteil von Sedimenten“, erklärt ZMT-Forscher Wizemann. „Auf den karibischen Inseln können ihre Skelettteile bis zu 50% des Strandsandes ausmachen.“ Ist ihr Kalkskelett jedoch schwach ausgebildet und brüchig, kann das weitreichende Folgen haben. Die feinen Kalknadeln lösen sich leichter im Wasser als ein kompaktes Skelett, von den Algen bleibt nach ihrem Tod also nicht mehr viel übrig. Dies wiederum könnte die Entstehung von tropischen Stränden und Korallenriffinseln beeinträchtigen, die zum Großteil aus kalkigen Sedimenten bestehen.

Publikation
Wizemann, A., Meyer, F.W., Hofmann, L.C., Wild, C., Westphal, H. (2015). Ocean acidification alters the calcareous microstructure of the green macro-alga Halimeda opuntia. Coral Reefs 34(3), pp. 941-954. DOI: 10.1007/s00338-015-1288-9.

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

Weitere Berichte zu: Alge Algen Algenart Kalkalgen Korallen Marine Marine Tropenökologie Meere Sedimenten Skelett Tropenökologie ZMT pH-Wert

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Vogelmonitoring leicht gemacht: Erfassung der Brutvögel wird digitalisiert
22.01.2018 | Bundesamt für Naturschutz

nachricht Versauerung: Wie der Klimawandel die Süßgewässer belastet
12.01.2018 | Ruhr-Universität Bochum

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Vollmond-Dreierlei am 31. Januar 2018

Am 31. Januar 2018 fallen zum ersten Mal seit dem 30. Dezember 1982 "Supermond" (ein Vollmond in Erdnähe), "Blutmond" (eine totale Mondfinsternis) und "Blue Moon" (ein zweiter Vollmond im Kalendermonat) zusammen - Beobachter im deutschen Sprachraum verpassen allerdings die sichtbaren Phasen der Mondfinsternis.

Nach den letzten drei Vollmonden am 4. November 2017, 3. Dezember 2017 und 2. Januar 2018 ist auch der bevorstehende Vollmond am 31. Januar 2018 ein...

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

Veranstaltungen

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

22.01.2018 | Veranstaltungen

Transferkonferenz Digitalisierung und Innovation

22.01.2018 | Veranstaltungen

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

22.01.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Forschungsteam schafft neue Möglichkeiten für Medizin und Materialwissenschaft

22.01.2018 | Biowissenschaften Chemie

Ein Haus mit zwei Gesichtern

22.01.2018 | Architektur Bauwesen

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics