Plankton und Klimawandelmodelle
Offene ozeanische (pelagische) Ökosysteme spielen aufgrund deren regulatorischer Wirkung auf das Erdklima und deren Bedeutung für den biogeochemischen Kreislauf eine herausragende Rolle für die Veränderung der globalen Umwelt. Bezüglich der Auswirkungen von Umweltveränderungen auf pelagische Kulturen, etwa Veränderungen der Biodiversität oder der Zusammensetzung von Kulturen, wurden Bedenken zum Ausdruck gebracht. Die Wissenschaftler des Projekts „A global approach towards linking climate and marine biodiversity to ecosystem functioning“ (BIODIV-LOG) untersuchten geographische Veränderungen im Hinblick auf die Artenvielfalt und Körpergröße von Copepodenarten auf globaler Ebene sowie die Auswirkungen für den Kohlenstoffexport. Diese Muster globaler Diversität wurden in verschiedene Stufen der Nahrungsmittelkette, vom Phytoplankton bis zum Fisch, integriert. Die Forscher untersuchten ebenfalls die Auswirkungen von Klima- und Umweltveränderungen auf die globale biologische maritime Artenvielfalt und den Kohlenstoffkreislauf. Des Weiteren wurden potenzielle Veränderungen hinsichtlich der Verteilung der pelagischen Biodiversität in verschiedenen Szenarien zum Klimawandel prognostiziert. Die Ergebnisse wurden zur Vorhersage zukünftiger Veränderungen hinsichtlich der Funktion von Ökosystemen und der durch diese bereitgestellten vorteilhaften Leistungen verwendet. Im Rahmen des Projekts wurden 74 realistische ökologische Szenarien getestet. Diese wurden daraufhin mit beobachteten Biodiversitätsmustern zu Foraminiferen (einzellige Organismen) und Copepoden, welche jeweils eine wichtige Form pelagischen Planktons darstellen, verglichen. Die Resultate zeigten den signifikanten Einfluss der Temperatur auf globaler Ebene auf die biologische Artenvielfalt. Es wurde eine Untersuchung zu Variationen der Copepodengröße und -verteilung entlang Längengradienten durchgeführt, welche in Verbindung mit der Temperatur und weiteren physikalischer Faktoren stehen. Es wurde festgestellt, dass die Körpergrößen gleicher Copepodenarten geographisch bedingt stark variieren. Doch obwohl größere Einzelexemplare stets vorzufinden sind, kommen kleinere Einzelexemplare hauptsächlich in niederen Breiten und Übergangszonen vor. Es wurde festgestellt, dass die Körpergrößenveränderung einer Art an Umweltgradienten wie bspw. einer saisonalen Variabilität bei der Primärproduktion ausgerichtet ist. Dieses Ergebnis stimmte mit früheren Studien überein, die zeigten, dass sich die Temperatur auf die Körpergröße von Copepoden auswirkt. Die hohe Variabilität hinsichtlich der Körpergröße einer Copepodenart auf globaler Ebene zeigt, dass es erforderlich ist, für Modelle das Temperaturprofil und die Körpergröße zu berücksichtigen. Das BIODIV-LOG-Projekt wird eine Beurteilung der Beziehungen zwischen der pelagischen Biodiversität, der Größenstruktur von Kulturen sowie der Funktion des Ökosystems auf globaler Ebene ermöglichen. Diese Informationen können verwendet werden, um zu verstehen, inwiefern sich die Folgen des Klimawandels für Plankton auf den globalen Kohlenstoffkreislauf auswirken werden. Hierdurch werden entscheidende Daten für Modelle zum globalen Klimawandel bereitgestellt.
Schlüsselbegriffe
Plankton, Klimawandel, biologische Artenvielfalt, maritime Biodiversität, Ökosystemfunktion
