Zooplankton

verantwortlich: Dr. Silke Lischka

Forschungsschwerpunkte

Lebensstrategien polarer Zooplankter

Die hohe Saisonalität im Lichtregime und der Nahrungsverfügbarkeit in der Arktis erfordert von den dort lebenden Zooplanktonorganismen besondere Anpassungen an diese extremen Lebensbedingungen. Während des kurzen polaren Sommers fressen und wachsen die dominanten herbi- und omnivoren Zooplankter in der euphotischen Zone und akkumulieren zum Ende des Sommers unterschiedlich große Mengen an Energiereserven, vor allem in Form von Lipiden. Diese ermöglichen ihnen das Überleben der Hungerperiode im Winter und stehen teilweise auch für Reproduktionsprozesse im darauf folgenden Frühjahr zur Verfügung. Bislang habe ich mich mit der Untersuchung von Lebensstrategien insbesondere von kleinen Copepoden in arktischen Schelf-/Fjordgebieten beschäftigt. Die zentralen Fragen sind hierbei 1) Wie verändern sich die Abundanzen im Jahresverlauf? 2) Wann treten welche Entwicklungsstadien auf? 3) Wann und wie oft im Jahr erfolgt Reproduktion? 4) Welche sind die Überwinterungsstadien? 5) Wie überwintern die Tiere, d.h. bleiben sie aktiv oder überdauern sie in einem ± inaktiven Ruhezustand (Diapause?)?

Ozeanversauerung/Klimaerwärmung

Anthropogene CO2 Emissionen haben verglichen mit vorindustriellen Zeiten eine Zunahme des atmospherischen CO2 Gehaltes um ca. 35% bewirkt. Etwa ein Viertel der gegenwärtigen CO2 Emissionen werden von den Ozeanen aufgenommen. Die Hydrolyse von CO2 im Meerwasser bedingt einen Anstieg von Wasserstoffionen und damit eine Versauerung, d.h. pH-Wert-Erniedrigung. Aufgrund der geringen Karbonatübersättigung polarer und subpolarer Meere stellt die Versauerung hier eine besondere Gefahr insbesondere für kalzifizierende Organismen dar, da davon ausgegangen wird, dass sie übersättigte Bedingungen zur Bildung ihrer Schalen bzw. Skelette benötigen. Die hohen Breiten, speziell die Arktis, sind nicht nur besonders von der Ozeanversauerung betroffen sondern werden auch den stärksten Anstieg der Meeresoberflächentemperaturen erfahren, was weitere Anpassungen der dort lebenden Organismen erfordern wird.

In den letzten Jahren ist das Problem der Ozeanversauerung zunehmend in den Fokus wissenschaftlichen Interesses gerückt. Bedingt durch steigende pCO2 Gehalte und damit einhergehende Veränderungen in der Karbonatchemie des Meerwassers konnten z.B. verminderte Kalzifizierungsraten in verschiedenen marinen Organismen gezeigt werden. Pteropoden sind die Hauptproduzenten von Aragonit im Plankton der Weltmeere und liefern einen signifikanten Anteil am Export von biogenem Kalziumkarbonat in die Tiefsee. Pteropoden in der Arktis werden besonders mit dem Problem der Ozeanversauerung konfrontiert werden (Untersättigungsbedingungen in Bezug auf Aragonit werden für die Arktis bereits im Jahre 2016 erwartet). Um Auswirkungen der Klimaveränderung auf Organismen interpretieren zu können, ist die Kenntnis ihrer Lebensstrategie Grundvoraussetzung, da die einzelnen Entwicklungsstadien unterschiedlich sensibel auf abiotische Veränderungen reagieren können. Mein derzeitiger Arbeitsschwerpunkt konzentriert sich deshalb auf die Untersuchung der Lebenszyklen von Pteropoden in der Arktis in Verbindung mit Auswirkungen von Klimaveränderungen (CO2, Temperatur) auf unterschiedliche Entwicklungsstadien. Ziel dabei ist, heraus zu finden, wie Pteropoden auf steigende pCO2 Gehalte und Temperaturen reagieren, ob es synergistische Effekte gibt, wann in ihrem Lebenszyklus Pteropoden besonders empfindlich auf diese Umweltveränderungen reagieren und welche Folgen für ihre Populationen und das pelagische Ökoystem in der Arktis daraus resultieren können.