Forschung in der Sektion Polar Biologische Ozeanographie, Alfred-Wegener-Institut
Die Polarregionen haben einen erheblichen Einfluss auf das Weltklima und zählen gleichzeitig zu den sich am schnellsten erwärmenden Gebieten der Erde. Wie die klimatisch bedingten Umweltveränderungen das polare marine Ökosystem in seiner Struktur und Funktionalität verändern werden, ist jedoch weitestgehend ungeklärt. Ein Ansatz um diese Wissenslücke zu schließen ist die Anpassungsfähigkeit von polar pelagischen Schlüsselarten zu untersuchen, welche die Struktur und Funktionalität der Nahrungsnetze in den Polarregionen maßgeblich beeinflussen. Zu diesen Arten zählt z. B. im Südpolarmeer der antarktische Krill, Euphausia superba sowie die gelatinöse Art Salpa thompsoni und im Nordpolarmeer verschiedene Copepodenarten im „Calanus-Complex“.
Unsere Gruppe liefert kritische wissenschaftliche Informationen an die Kommission zur Erhaltung der lebenden Meeresschätze der Antarktis (CCAMLR) in Bezug zum Krillfischereimanagment und die Einrichtung von Meeresschutzgebieten (MPAs) im Südpolarmeer.
Forschungsfragen
- Wie leistungs- und anpassungsfähig sind polar pelagische Schlüsselarten in Bezug auf (anthropogene) Umweltveränderungen?
- Welchen Einfluss hat die Krillfischerei auf die Krillpopulation im Südpolarmeer?
- Welchen Einfluss haben polar pelagische Schlüsselarten in biogeochemischen Kreisläufen?
Methoden
Unser Ansatz ist es, Engpässe im Lebenszyklus von Schlüsselarten in Bezug auf Umweltfaktoren zu identifizieren, die durch zunehmenden anthropogenen Kohlenstoffdioxid-Ausstoß beeinflusst werden (z.B. Temperatur, Meereis) bzw. unbeeinflusst bleiben (Photoperiode). Wir untersuchen diese Arten in ihrer gesamten ontogenetischen Komplexität, indem wir einen umfassenden Aufbau von Probenahmegeräten, experimentellen Prozessstudien und analytischen Werkzeugen auf verschiedenen räumlichen – und Biodiversitätsskalen verwenden.
Die generierten Daten werden in individuen-basierte Modelle und ontogenetisch-populationsdynamische Modelle eingebettet, um a) Vorhersagen über Populationsverschiebungen polarer pelagischer Schlüsselarten zu ermöglichen, b) mechanistische Zusammenhänge zwischen jährlichen Schwankungen der Abundanz dieser Arten in Abhängigkeit von sich ändernden Umweltfaktoren zu identifizieren und c) Reaktionen des Ökosystems aufgrund von Populationsverschiebungen in Bezug auf biogeochemische Kreisläufe zu erkennen.
Verantwortliche
- Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI)
- Institut für Chemie and Biologie des Meeres (ICBM) an der Universität Oldenburg
- Helmholtz Institut für funktionelle marine Biodiversität (HIFMB) an der Universität Oldenburg