Phytoplankton und seine Reaktionen auf Veränderungen in der Umwelt
Phytoplankton besteht aus mikroskopisch kleinen Meeresorganismen, die ebenso wie Pflanzen die Photosynthese nutzen, um Energie zu gewinnen. Sie erfüllen in allen Meeres- und Süßwasserökosystemen eine grundlegende Aufgabe, indem sie Kohlendioxid aus der Atmosphäre entnehmen und aquatische Nahrungsnetze stützen. Da Phytoplankton auf Oberflächengewässern schwebt, reagiert es gegenüber Störungen der Meeresströmungen empfindlich. Obgleich Prognosen der Wissenschaft besagen, dass Größenordnung und Häufigkeit von Ereignissen wie Stürmen und Trockenperioden mit dem Klimawandel zunehmen werden, sind deren Auswirkungen auf das Phytoplankton nicht bekannt. Die von der EU finanzierte Initiative CONPLANK (Continuous measurements of plankton and environmental variables: Towards assessment of phytoplankton community response to environmental change) untersuchte, wie sich Umweltschwankungen sowohl in kurzen (Minuten bis Stunden) als auch in langen (Jahreszeiten und Jahre) Zeiträumen auf das Phytoplankton auswirken. Die Forscher setzten dazu eine automatisierte Maschine mit der Bezeichnung Imaging FlowCytobot (IFCB) ein. Diese kombiniert Mikroskopie mit einem Instrument, das Zellen sortiert und zählt, um einzelne Bilder von Zellen zu erfassen, die dann nach Arten und Gruppen eingeteilt werden. Unter Einsatz von Daten aus Port Aransas (Texas, Vereinigte Staaten) und dem nordwestlichen Golf von Mexiko wiesen die Forscher nach, dass die meisten Phytoplanktonarten nicht von den Jahreszeiten beeinflusst werden. Sie werden jedoch durch tropische Wirbelstürme, Auftriebsereignisse und Trockenperioden beeinträchtigt. In Reaktion auf Zyklone veränderten sich die Artenzusammensetzungen des Phytoplanktons und es wurde insgesamt mehr. Auftriebsereignisse erhöhten sowohl in Port Aransas als auch im Golf von Mexiko die Menge einer Diatomeenart, was nahelegt, dass diese Auswirkung weit verbreitet ist. Im Gegensatz dazu verringerten Trockenperioden in Texas sowohl Abundanz als auch Artenvielfalt. Durch genetische Analyse von Phytoplankton von den Balearen (Spanien) konnten Forscher neue Dinoflagellatarten identifizieren. Sie wiesen außerdem nach, dass einige Arten, die identisch aussehen, genetisch ausreichend verschieden sind, um als verschiedene Arten eingeteilt zu werden. Zum Abschluss initiierte CONPLANK Forschung, die bestimmen soll, auf welche Weise menschliche Aktivitäten und biogeochemische Parameter wie Mündungsströmungen, Nährstoffkonzentrationen und organische Phosphorverfügbarkeit die Phytoplanktonarten beeinflussen. Die Resultate der laufenden Arbeit sollen die Einflussnahme des Menschen auf Meeresökosysteme aufzeigen und die Politikgestaltung - beispielsweise im Zusammenhang mit nährstoffreichen Düngern, die schädliche Phytoplanktonblüten verursachen, verbessern. Erkenntnisse über Reaktionen des Phytoplanktons auf den Klimawandel werden den Forschern Hilfestellung dabei leisten, in den kommenden Jahren die Veränderungen der Meeresumwelt besser vorherzusagen.
Schlüsselbegriffe
Phytoplankton, Umweltveränderungen, Trockenperiode, Dürre, CONPLANK, Artenvielfalt
