Die Ostsee der Zukunft im Miniformat

Mit Hilfe von sechs großen Versuchstanks erforschen Wissenschaftler des Kieler Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR), wie sich das Leben am Boden der Ostsee in den kommenden Jahrzehnten entwickelt. In den so genannten „Benthokosmen“ simulieren sie Umweltbedingungen, die sie für die Zukunft erwarten. Ziel der Forscher ist es, mögliche strukturelle und funktionale Verschiebungen in den Lebensgemeinschaften zu erfassen und deren Konsequenzen abzuschätzen.

Klimawandel – bei diesem Begriff denken die meisten Menschen an höhere Temperaturen, den Meeresspiegelanstieg oder stärkere Stürme. Doch auch die Lebewelt am Meeresboden wird sich in den kommenden Jahrzehnten verändern. Forscher des Kieler Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) ermitteln mit Hilfe einer neuen Experimentieranlage, wie sich der Klimawandel auf die Organismen am Boden der Ostsee auswirkt.

Dafür wurden auf einem Ponton vor dem Kieler Aquarium sechs große Kunststoff-Bassins installiert, die über eine komplexe Mess- und Steuerelektronik verfügen. Jetzt beginnen die Forschungsarbeiten in den neuen „Benthokosmen“: Ein Team um den Ökologen Prof. Dr. Martin Wahl richtet darin verschiedene Lebensgemeinschaften ein und setzt diese steigenden Temperaturen, erhöhten Kohlendioxid-Werten, einer wachsenden Menge an Nährstoffen, sinkenden Sauerstoff-Mengen, abnehmenden Lichtmengen oder anderen ökologischen Veränderungen aus, welche die Forscher für die kommenden Jahrzehnte annehmen. „Wir interessieren uns für das Benthos, also die Tiere und Pflanzen am Boden der Ostsee“, erklärt Wahl. „Mit Hilfe unserer Experimente möchten wir herausfinden, wie diese Lebewesen auf den Klimawandel reagieren, ob sie sich anpassen können, wie sich die Zusammensetzung der Arten neu organisiert und ob sich damit die Funktionen und Dienste der Lebensgemeinschaft ändern.“

Für ihren ersten Versuchsaufbau sammeln die Wissenschaftler heimische und eingewanderte Organismen aus der Kieler Bucht, etwa den Blasentang Fucus vesiculosus und die eingewanderte Rotalge Gracilaria vermiculophylla, die Miesmuschel Mytilus edulis und die Meerassel Idotea baltica. „Diese Arten prägen das Ökosystem vor unserer Haustür. Sie machen einen substantiellen Anteil der Biomasseproduktion aus, tragen wesentlich zur Wasserqualität bei, und bieten einen Lebensraum und Nahrung für zahlreiche andere Arten. Ihre Reaktionen auf den Klimawandel könnten darum eine regelrechte Kettenreaktion mit Konsequenzen für die Belüftung des Wassers, die Stabilität der Küste oder den Fischbestand auslösen“, so Prof. Wahl. „Wir vermuten aber, dass die Arten der Ostsee, die ein sehr junges und variables Meer ist, resistenter gegen die Veränderungen sind als ähnlich wichtige Lebewesen zum Beispiel im östlichen Mittelmeer.“

Um diesen Vergleich zu ermöglichen, haben die Kieler zusammen mit israelischen Forschern in Haifa die Finanzierung einer baugleichen Experimentieranlage beantragt, in welcher ebenfalls die Auswirkungen des Klimawandels auf Lebensgemeinschaften untersucht werden sollen. Wahl: „Durch die Kooperation mit dem National Institute of Oceanography (NIO) ergibt sich eine Reihe interessanter Gegenüberstellungen. Zwar sind beide Meere durch ihre Randlage und den begrenzten Wasseraustausch mit den Weltozeanen gekennzeichnet. Das Mittelmeer verfügt aber über eine größere Artenvielfalt und eine größeren Anzahl an endemischen Arten, die nur in dieser Region existieren. In dem warmen, salzreichen und nährstoffarmen Wasser leben sie bereits hart am Limit – außerdem gibt es dort weitaus weniger Temperaturschwankungen als in der Ostsee. Veränderungen wird das Ökosystem an der israelischen Küste daher vielleicht schwerer verkraften können.“

Gleichzeitig mit der Kieler Experimentieranlage wird ein Infobereich im Internet eingerichtet, in dem Interessierte die aktuellen Messergebnisse ablesen und per Kamera einen Blick in die Tanks werfen können. Für die energetische Grundversorgung rüsten die Forscher ihre Anlage mit einem Solarpanel und einem kleinen Windrad aus, um bei ihrer Erforschung der Klimawandels möglichst schonend mit den Ressourcen umzugehen.

Hintergrundinformationen:
Anzahl der Benthokosmen: 6
Anzahl der Versuchskammern: 12
Volumen der Benthokosmen: 3 Kubikmeter
Kontrollierbare Parameter: Lichteinstrahlung, Temperatur, Strömung, pH-Wert,
Salzgehalt, Kohlendioxidgehalt, Nährstoffgehalt
Anzahl der Kameras: 8
Gesamtkosten der Anlage: 350.000 Euro (finanziert durch IFM-GEOMAR)
Die Solaranlage wurde von der Firma Sun Nord Neue Energien GmbH, Kiel, zu ermäßigtem Preis, das Windrad von der Firma AIE – Alternative und Innovative Energieberatungen GmbH, Cuxhaven, kostenfrei zur Verfügung gestellt.