Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie wirkt sich der Klimawandel auf das komplexe Zusammenspiel in Ökosystemen aus?

31.10.2008
Eine Perspektive für die Vernetzung von ökologischer und physiologischer Forschung

Klimabedingte Veränderungen in marinen Ökosystemen zeigen, wie eng physiologische und ökologische Prozesse vernetzt sind. Dies beschreibt Prof. Dr. Hans-Otto Pörtner, Ökophysiologe am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft, in der neuesten Ausgabe der Zeitschrift Science.

Ergebnisse physiologischer und ökologischer Forschung haben in den letzten Jahren gezeigt, dass das temperaturabhängige Leistungsfenster einer Art für die Empfindlichkeit gegenüber der Klimaerwärmung ausschlaggebend ist. Es bestimmt die Fähigkeit, bei unterschiedlichen Temperaturen zu wachsen, sich fortzupflanzen, Nahrung aufzunehmen oder mit anderen Arten um Platz oder Ressourcen zu konkurrieren. Bei Tieren wird dieses Leistungsfenster durch die Kapazität des aeroben Stoffwechsels und der Sauerstoffversorgung bestimmt. Dies sind physiologische Parameter, die am Alfred-Wegener-Institut an Meerestieren untersucht werden. "Das Leistungsfenster wird durch die Temperatur begrenzt und spiegelt die Spezialisierung auf das Klima", erklärt Pörtner. "Es verschiebt sich mit saisonaler Temperaturanpassung und im Wechsel zwischen verschiedenen Lebensstadien", so der Biologe weiter.

Wissenschaftler konnten bislang folgende Veränderungen in Ökosystemen beobachten: die polwärtige Ausdehnung oder Verschiebung bio-geographischer Verbreitungsräume, die örtliche Minderung oder Auslöschung vormals häufiger Bestände, Verschiebungen in der zeitlichen Abfolge biologischer Prozesse, die veränderliche Verfügbarkeit von Nahrung sowie Veränderungen in Nahrungsnetzen. Viele dieser Veränderungen werden überwiegend durch die Temperatur bewirkt. Dabei zeigt eine Zusammenstellung bisheriger Ergebnisse in aquatischen Tiergemeinschaften, dass physiologische Analysen einen wichtigen Beitrag leisten können, den Hintergrund dieser Veränderungen aufzuklären und künftige ökologische Trends vorherzusagen. Nicht nur die Kenntnis der wirksamen Klimafaktoren, sondern auch der betroffenen physiologischen Mechanismen ist erforderlich, um die Beobachtungen von ökologischen Auswirkungen zu verstehen.

Bei vielen Fischen sind die Eier und die Larvenstadien besonders empfindlich, während zum Beispiel Jungfische relativ robust gegenüber Temperaturveränderungen reagieren. Aber auch trächtige Weibchen, die den Laich produzieren, haben ein schmales Leistungsfenster, sind also gegenüber Schwankungen empfindlich. Durch den Klimawandel liegt beispielsweise die Temperatur in der Nordsee im Winter mittlerweile über dem Leistungsoptimum des Kabeljau, der in der Nordsee am südlichen Rand seines Verbreitungsgebietes lebt. Diese Art kann jedoch weiter nach Norden ausweichen. Allerdings ist von Bedeutung, dass die Leistungsfenster von Arten auch aus dem gleichen Lebensraum unterschiedlich ausgeprägt sein können und nur in einem begrenzten Temperaturbereich überlappen. Daher haben klimatische Verschiebungen Auswirkungen auf die Beziehungen zwischen den Arten, zum Beispiel ihre Konkurrenzfähigkeit oder die Verfügbarkeit von Beute in Räuber-Beute-Beziehungen. Auch die jahreszeitliche Abfolge von biologischen Prozessen wird durch die Temperaturabhängigkeit der Leistungsfenster beeinflusst.

Nach neueren Kenntnissen wird bei empfindlichen Arten das temperaturabhängige Leistungsfenster durch weitere Stressoren wie die Ozeanversauerung verengt. Dies lässt Auswirkungen unter anderem auf die Leistungsfähigkeit und das Verbreitungsgebiet erwarten. Es gibt mittlerweile einige Beispiele, in denen das Leistungsfenster im Klimawandel mit den genannten Konsequenzen nachweislich überschritten wird: bei Kabeljau und Aalmuttern in der Nordsee, bei Sardinen der Japanischen See, sowie bei Lachsen im Frazer-River in Westkanada. Die Berücksichtigung dieser Prinzipien in der Klimafolgenforschung und bei verschiedensten Organismen wird von großer Bedeutung für das Verständnis von Ursache und Wirkung sein.

Die Veröffentlichung "Physiology and climate change" erscheint am 31. Oktober 2008 im Wissenschaftsmagazin Science.

Das Alfred-Wegener-Institut forscht in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der mittleren und hohen Breiten. Es koordiniert die Polarforschung in Deutschland und stellt wichtige Infrastruktur wie den Forschungseisbrecher Polarstern und Stationen in der Arktis und Antarktis für die internationale Wissenschaft zur Verfügung. Das Alfred-Wegener-Institut ist eines der fünfzehn Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.

Margarete Pauls | idw
Weitere Informationen:
http://www.awi.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Dünenökosysteme modellieren
23.06.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Es wird zu bunt im Gillbach: Weitere nichtheimische Buntbarschpopulation in Deutschland nachgewiesen
22.06.2017 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

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: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zu aktuellen Fragen der Stammzellforschung

27.06.2017 | Veranstaltungen

Fraunhofer FKIE ist Gastgeber für internationale Experten Digitaler Mensch-Modelle

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Immunabwehr: Wie Proteine Membranbläschen zusammenbringen

28.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Das Auto lernt vorauszudenken

28.06.2017 | Maschinenbau

Der Satellitenblick auf die Dürre in Kenia

28.06.2017 | Geowissenschaften