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18. October 2018

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Das schwierige Leben im arktischen Meer

Das schwierige Leben im arktischen Meer© Bilderbox.com

Die Wiener Biologin Renate Degen erforscht den Meeresboden der Arktis und in einem neuen Modell integriert sie nun auch die Daten internationaler Forschungsgruppen.

Die Arktis ist einer der faszinierendsten und am wenigsten erforschten Lebensräume der Erde. Ihre Größe und Unwirtlichkeit erschweren jede Bemühung, das Ökosystem vollständig abzubilden. Ein genaueres Verständnis wäre jedoch wünschenswert: Die Arktis hat große Bedeutung für das Klima des Planeten und für den Wirtschaftszweig Fischerei, insbesondere seit sich durch das Abschmelzen des Eises der Lebensraum rasant ändert.

Funktionen im Ökosystem
Eine Methode namens "Biological Trait Analysis" liefert nun genauere Daten der Lebewesen des arktischen Meeresbodens. Dabei werden nicht nur Tierarten gesammelt und klassifiziert, sondern auch ihre Funktionen im Ökosystem abgebildet. Die Biologin Renate Degen von der Universität Wien arbeitet im Rahmen eines vom Wissenschaftsfonds FWF finanzierten Hertha-Firnberg-Stipendiums daran, mit dieser Analyse-Methode erstmals ein detailliertes Bild des Ökosystems des arktischen Meeresgrunds zu erstellen.
"Es geht darum, was die Organismen mit ihrem Lebensraum machen, und wie sie mit anderen Organismen und der unbelebten Umwelt interagieren. Das betrifft, wie sich Tiere bewegen, ob sie im Sediment graben oder sich darauf fortbewegen, wie sie sich ernähren, ob sie räuberisch tätig sind oder aus dem Wasser filtrieren", erläutert Degen. Diese Daten werden schließlich mit mathematischen Methoden analysiert. "Man erfasst ein funktionelles Spektrum, das man in Zahlen umwandeln kann, um es auszuwerten."

Internationale Kooperation
Renate Degen, die selbst an verschiedenen Expeditionen in arktische Gewässer teilgenommen hat, konzentriert sich für dieses Projekt auf das Sammeln bereits vorhandener Daten. "Dieser großflächige Ansatz ist nur möglich, weil ich dank internationaler Zusammenarbeit auf Daten zugreifen darf, die schon existieren und zum Teil publiziert sind", erklärt die Forscherin. Forschungsgruppen aus Norwegen, Polen, Deutschland und den USA haben ihre Ergebnisse zur Verfügung gestellt.
Die Besonderheit des arktischen Ökosystems ist das jährliche Wachsen und Schmelzen des Eisschilds. "Es ist ein halbes Jahr dunkel, das heißt, es findet keine Photosynthese statt, alle Lebensprozesse sind damit zurückgefahren. Im Frühling kommt es dann zu großen Planktonblüten, das ist wie ein Erntedankfest, allerdings nur, wenn Nährstoffe vorhanden sind. Und dafür sind die benthischen Lebewesen vom Meeresgrund sehr wichtig, weil sie an deren Rückführung in den Nahrungskreislauf beteiligt sind,“ so Degen. Die Dichteunterschiede zwischen Schmelzwasser und Salzwasser sorgen außerdem für Durchmischung. Der klimatisch bedingte Rückgang des Eises verändert diese Zusammenhänge massiv. Die Veränderung der Arktis sei jetzt schon augenscheinlich, berichtet Degen.

Frühwarnsystem
"Noch sind keine Arten ganz verschwunden, aber wir merken schon, dass sich die Verhältnisse geändert haben. Deshalb ist diese Trait-Methode so interessant. Sie funktioniert wie ein Frühwarn-System. Bevor eine Art verschwindet, ändern sich oft die Verhaltensweisen. Das kann man mit der Trait-Methode schon feststellen." Generell zeigt sich, dass Allrounder die besseren Überlebenschancen haben.
"Bestimmte Krabben sind aus dem Süden eingewandert, etwa die Schneekrabbe. Das ist eine sehr große Krabbenart, die auch kommerziell befischt wird. Ich war im Sommer in Spitzbergen. Bis vor einigen Jahren waren die nur in Nordnorwegen verbreitet. Mittlerweile findet man die schon in Spitzbergen", sagt Degen. Mithilfe der "Biological Trait Analysis" lassen sich solche arktischen Veränderungen nun genauer untersuchen.

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red, Economy Ausgabe Webartikel, 12.01.2018