Wie wirken Hitzeereignisse auf die Flora und Fauna im Wattenmeer? Forschende des Instituts für Chemie und Biologie des Meeres und des Instituts für Biologie und Umweltwissenschaften untersuchen dies nun in einem Großexperiment.
Der Juli war der heißeste je gemessene Monat, Hitzeereignisse kommen auch bei uns immer häufiger vor. Wie wirken sie sich auf die Flora und Fauna im Wattenmeer aus? Das untersuchen derzeit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) und des Instituts für Biologie und Umweltwissenschaften (IBU) in Wilhelmshaven. Am dortigen Standort des ICBM führen sie ein rund vierwöchiges Großexperiment durch.
Schauplatz des Experiments ist eines der acht Meter langen Außenbecken vor dem Institutsgebäude. Die Forschenden haben darin 25 je etwa 50 Liter fassende Versuchskästen mit Sand und Meerwasser platziert. Die Kästen enthalten eine natürliche Lebensgemeinschaft von Wattbewohnern, also Bakterien, Mikroalgen, verschiedene Wurm- und Weichtierarten wie Bäumchenröhrenwurm, Strandschnecke oder Herzmuschel sowie Schlickkrebse. Auch das große Becken selbst ist mit Wasser gefüllt.
Während der ersten zwei Wochen des Experiments simuliert das Team eine Hitzewelle: Hierfür wird das umgebende Wasser über vier Tage lang mit einer Flächenheizung so erhitzt, dass sich die Bodentemperatur in den Versuchskästen um vier Grad Celsius, die Wassertemperatur um sechs Grad Celsius gegenüber der Außentemperatur erhöht. Auf diesem Niveau bleibt die Temperatur für eine Woche, dann wird sie über zwei Tage wieder abgesenkt. In den folgenden zwölf Tagen verbleibt die Temperatur auf dem Niveau eines ungeheizten Vergleichsbeckens. Um die übrigen Umweltbedingungen so realistisch wie möglich zu halten, sind die Versuchskisten dem Wetter ausgesetzt; mit aufbereitetem Meerwasser werden die Gezeiten des Jadebusens simuliert.
„Wie einzelne Organismen oder Organismengruppen auf Temperaturanstiege reagieren, ist bereits aus verschiedenen Untersuchungen bekannt. Der besondere Charme unseres Versuchsaufbaus liegt darin, dass er von Mikro- bis zu Makroorganismen reicht und darüber hinaus sesshafte wie mobile Arten einschließt und somit ein umfassendes Bild liefern wird“, kommentiert Dr. Stefanie Moorthi, Mitarbeiterin der Arbeitsgruppe Planktologie am ICBM und eine der Studienleiterinnen, das Design des Experiments. Wie es den Organismen ergeht, wollen die Forschenden zu Beginn, in der Mitte und zum Ende des Experiments über Atmungsraten, Parameter für oxidativen Stress und Überlebensraten ermitteln. Vergleichswerte liefern weitere 25 Kisten in dem zweiten, unbeheizten Außenbecken.
Das Großexperiment ist Teil des Vorhabens DynaCom. Beteiligt sind die Arbeitsgruppen Benthische Mikrobiologie (ICBM, Prof. Dr. Martin Könneke), Planktologie (ICBM, Prof. Dr. Helmut Hillebrand), Umweltbiochemie (ICBM, Prof. Dr. Peter Schupp) sowie Biodiversität und Evolution der Tiere (IBU, Prof. Dr. Gabriele Gerlach).
