Wie Plankton auf den Klimawandel reagiert
Das Projekt TROPHIC EFFICIENCY (Effects of plankton community structure on energy pathways and trophic efficiency) schätzte die trophische Effizienz von Produktionsraten, Nahrungsquellen und Ernährungsübertragung mithilfe von Biomarkern in multidisziplinären Experimenten. Diese umfassten kleine Labor- und größere Experimente auf Ökosystemmaßstab (Mesokosmen) mit Planktongemeinschaften, die den Folgen des Klimawandels wie steigende Temperaturen und Versauerung der Ozeane (OA) ausgesetzt wurden. Die Forscher verwendeten auch biologische Tracer mit kombinierten Fettsäure-spezifischen δ13 Kohlenstoff-Isotop-Biomarkern (δ13C-FA), die den Fluss von wichtigen Nährstoffen und Produktionsraten in Nahrungsnetzen beschrieben. Die Ergebnisse zeigten, dass erhöhte Kohlendioxid (CO2)-Werte die Fettsäure (FA)-Konzentration und Zusammensetzung der Kieselalge Thalassiosira pseudonana signifikant veränderten. Auf diese Weise schienen höhere CO2-Werte das Wachstum und die Reproduktion bei den Copepoden Acartia tonsa zu beschränken, die sich von Diatomeen ernähren. Die Verbindung zwischen Diatomeen und Copepoden unterstützt einige der produktivsten Ökosysteme der Welt. Daher zeigten die Ergebnisse, dass die Versauerung weitreichende Folgen für die Meeresnahrungsnetze haben kann, indem sie die Ernährungsqualität von wesentlichen Makromolekülen in Primärproduzenten verändert, was sich in der Nahrungskette ausbreitet. Mesokosmosexperimente wurden unter Verwendung von Multi-Trophieebenen an einer Planktongemeinschaft in der Kieler Förde, einem langen Arm der Ostsee, durchgeführt. Darüber hinaus untersuchten die Forscher, wie die Versauerung sich auf die Zusammensetzung von Phytoplanktongemeinschaften und das Fettsäureprofil einer Hochsee-Phytoplanktongemeinschaft in der Nordsee auswirkt. Sie untersuchten, wie eine Erhöhung des gelatinösen Zooplanktons in der Nordsee bei höheren Temperaturen und CO2-Werten Partikel aus der Wassersäule entfernte, die sonst Copepoden und Fisch ernähren würden. Die Ergebnisse zeigten, dass sich die großen taxonomischen Gruppen hinsichtlich Konzentration von wichtigen biochemischen Verbindungen unterscheiden. Dies könnte erklären, warum eine vielfältigere Ernährung zu höheren Produktionsraten bei Konsumentenarten führt, als dies monospezifische Diäten tun. Insofern können Wachstum und Reproduktion der Konsumenten (Zooplankton und Fischlarven) über die taxonomische Zusammensetzung oder Nahrungsqualität von Primärproduzenten kontrolliert werden. TROPHIC EFFICIENCY wird Wissenschaftler ein besseres Verständnis dafür geben, wie Verschiebungen in der Struktur von Nahrungsnetzen auf der unteren Ebene der Wassernahrungskette sich auf die Bewegung von Kohlenstoff durch das Plankton-Nahrungsnetz auswirken. Dies ist von großer Bedeutung, da diese Prozesse einen starken Einfluss auf Fischereien und das Klima der Erde haben.
Schlüsselbegriffe
Nahrungsnetz, Trophieebenen, Klimawandel, TROPHIC EFFICIENCY, Mesokosmen, δ13 Kohlenstoff-Isotop, Fettsäure, Thalassiosira pseudonana, Acartia tonsa, gallertartiges Zooplankton
