Forschungsgruppe Funktionelle Ökologie, Alfred-Wegener-Institut
Die Polarmeere sind vom Klimawandel besonders betroffen, da sich die damit verbundenen Umweltveränderungen (z.B. Ozeanerwärmung und -versauerung, Meereisrückgang) hier besonders früh und stark auswirken. Gleichzeitig nimmt die Erkundung und Nutzung natürlicher Ressourcen, Schiffsverkehr und Tourismus in den polaren Regionen stetig zu – und damit die Gefährdung der polaren Lebensräume. Die Folgen der verschiedenen Effekte in ihrer Gesamtheit sind jedoch schwer vorherzusagen, denn sie beeinflussen einander, sind deshalb komplex und verlaufen oft nicht linear. Die Abgeschiedenheit der Polarmeere bietet die Möglichkeit, einige der weltweit letzten Refugien der marinen biologischen Vielfalt zu bewahren. Wegen der ausgeprägten Empfindlichkeit der hoch angepassten polaren Organismen und Gemeinschaften ist jedoch bereits jetzt ein Wandel der Biodiversität und Nahrungsnetze im Gange, der sich mit dem fortschreitenden Klimawandel noch verstärken wird. Die Lebensgemeinschaften des Meeresbodens (Benthos) spielen in Zusammenhang mit Klimawandel und -schutz sowie ihrer Eignung zur Aufnahme und Speicherung von Kohlendioxid („Blauer Kohlenstoff“) eine besondere Rolle. Aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse lassen erwarten, dass diese global bedeutende Ökosystemleistung in polaren Breiten stark zunimmt, während anderswo, in wärmeren Gewässern, wichtige Kohlenstoffsenken, wie beispielsweise Mangroven und Seegraswiesen, im Rückgang begriffen sind. Ein besseres Verständnis der ökologischen Zusammenhänge ist dringend notwendig, um auf der Grundlage fundierten wissenschaftlichen Wissens praktikable und effiziente Maßnahmen zum Schutz und gegebenenfalls nachhaltiger Nutzung polarer mariner Ökosysteme entwickeln zu können.
Forschungsfragen
Wir untersuchen Funktionen und Leistungen von Meeresboden-Ökosystemen in der Arktis und Antarktis, und erkunden welche ökologischen Konsequenzen Änderungen der Biodiversität und Nahrungsnetze haben. Zentrale Fragen, die wir mit unserer Forschung zu beantworten versuchen, sind:
- Welches sind die grundlegenden Muster und Prozesse, die die Ökosystemfunktionen in den Polarmeeren kennzeichnen und bestimmen?
- Wie wirken sich Klimawandel und direkte menschliche Einflüsse auf besonders wichtige Funktionen mariner Ökosysteme (z.B. Biodiversität, Stoff- und Energieumsatz, Kohlenstoff-Aufnahme und -Speicherung) aus?
- Welche Auswirkungen haben diese Veränderungen auf die ökologischen Güter und Dienstleistungen (z.B. Nahrung, „Blauer Kohlenstoff“), die die Ökosysteme der Polarmeere für den Menschen bereitstellen?
- Wie können wissenschaftliche Erkenntnisse zu diesen Themen für die Öffentlichkeit zugänglich gemacht werden?
Methoden
- Erforschung der Auswirkungen von Umweltfaktoren auf die räumliche und zeitliche Variabilität von Ökosystemfunktionen auf unterschiedlichen Skalen (z.B. von wenigen cm bis zu mehreren 1000 km)
- Entwicklung und Verwendung von CRITTERBASE, ein wissenschaftliches Informationssystem für marine probenbasierte biologische Daten
- Analyse und Hochskalierung von räumlich-zeitlichen Mustern unter Verwendung von räumlichen Modellierungsansätzen (Prognosen)
- Erstellung maßgeschneiderter Informationsprodukte, um das erlangte Wissen an andere Interessengruppen verständlich weiterzugeben (z.B. Entscheidungsträger in Politik, Verwaltung und Wirtschaft, Schulen, allgemeine Öffentlichkeit)
Verantwortliche
Thomas Brey, Alfred-Wegener-Institut Bremerhaven, Funktionelle Ökologie
Dieter Piepenburg, Alfred-Wegener-Institut Bremerhaven, Funktionelle Ökologie
Jennifer Dannheim, Alfred-Wegener-Institut Bremerhaven, Funktionelle Ökologie
Katharina Teschke, Alfred-Wegener-Institut Bremerhaven, Funktionelle Ökologie
Kerstin Jerosch, Alfred-Wegener-Institut Bremerhaven, Funktionelle Ökologie
Jan Beermann, Alfred-Wegener-Institut Bremerhaven, Funktionelle Ökologie