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Projektleitung: Helmut Hillebrand, Michael Schulz (Marum)

Beteiligte PEL: Helmut Hillebrand, Aleksandra Lewandowska, Mareike Volkenandt, Ruth Krause

Weitere Beteiligte: Ulrike Feudel, Jan Freund, Wilhelm Hagen (U Bremen), Michal Kucera (Marum), Holger Auel (U Bremen)

Gefördert durch: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK)

Laufzeit: 2016-2017

Marine Biodiversität – Analyse über zeitliche und räumliche Skalen [MarBAS]

Das Projekt „Marine Biodiversität – Analyse über zeitliche und räumliche Skalen“ [MarBAS] integriert die Expertisen des Instituts für Biologie und Umweltwissenschaften (IBU) und des Instituts für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) im Bereich der Biodiversitätsforschung mit entsprechenden Kooperationspartnern an der Universität Bremen. Thematisch fokussiert MarBAS dabei auf die funktionelle Rolle der Biodiversität in marinen Ökosystemen, hinsichtlich der Entstehung (Evolution) biologischer Vielfalt, den ökologischen Mechanismen von Koexistenz und Dominanz sowie dem Schutz der Diversität in sich rapid verändernden Ökosystemen. MarBAS wird in sechs Arbeitspaketen (WPs) Analysen über zeitliche und räumliche Skalen auf verschiedenen Ebenen der ökologischen Organisation (von Molekülen zu Ökosystemen) durchführen.

WP1

(PI: Hillebrand, Freund, Feudel [UOL], Hagen, Kucera, Auel [UB]): Die Geschwindigkeit der Biodiversitätsveränderung und ihre Konsequenzen für funktionelle Stabilität in marinen Ökosystemen sind die Kernfragen des WP1. Zum ersten Mal werden hierbei rezente ökologische Datensätze und paläoökologische Datensätze integriert und über eine Zeitspanne von 30.000 Jahren (in einem Fall sogar Millionen Jahre) analysiert und damit die oft angewandte Substitution „Raum für Zeit“ in der Biodiversitätsforschung kritisch hinterfragt. In ökologischen Zeitserien sind Veränderungen der Biodiversität weniger an der Zahl lokal koexistierender Arten zu beobachten, sondern an sich verändernder Artenzusammensetzung und Dominanz. Über Zeit zunehmende Raten des Artenaustausches (zeitliche ß-Diversität) sind daher eine wahrscheinlichere Konsequenz von (z.B.) globaler Erwärmung als eine Zu- oder Abnahme der lokalen Artenzahl. Mit Hilfe von paläo-ökologischen und rezenten Planktondaten werden wir testen, wie die zeitliche ß-Diversität sich natürlich und anthropogen ändert (Ziel 1). Theoretische und empirische Studien zeigen, dass die zeitliche Komplementarität von Arten Ökosystemprozesse (z.B. Primärproduktion) stabilisiert, da die Funktion zu verschiedenen Zeiten durch verschiedene Arten aufrechterhalten wird. Ein großer Teil der o.g. Daten beinhaltet auch Information zu Biomasse oder Produktivität und erlaubt damit zum ersten Mal, diese Idee generell für eine Bandbreite mariner Ökosysteme zu testen (Ziel 2). Neben verschiedenen Zeitskalen werden wir auch räumliche und zeitliche ß-Diversität und funktionelle Stabilität betrachten. Damit beleuchten wir eine der wichtigsten Annahmen der Biodiversitätsforschung, dass räumliche Gradienten eines Umweltfaktors (wie Temperatur entlang von Breitengraden) benutzt werden können, um zukünftige Veränderungen in der Zeit (z.B. durch Erwärmung) vorherzusagen. Daher werden wir die Rate des Artenaustausches bei Temperaturveränderung in einer skalenübergreifenden Analyse über Raum und Zeit ermitteln (Ziel 3). Die Synergie besteht in der Zusammenführung von mathematischer Expertise in Zeitreihenanalyse (Freund, Feudel) und Meta-Analyse (Hillebrand) mit ökologischer Expertise zur Veränderung mariner Biodiversität für paläoökologische Daten zu Foraminiferen (Kucera), Zoo- (Hagen, Auel) und Phytoplankton (Hillebrand).

WP6

(PIs: Hillebrand [UOL], Schulz [UB]): WP6 fokussiert auf Forschungsorientiertes Lernen (FOL) und Capacity Building und wird Lehrkonzepte zwischen beiden Universitäten und unter Einzug von nicht-universitären Instituten in der Region entwickeln. Ausgehend von einer Evaluation der existierenden Studienprogramme und Graduiertenausbildung haben wir drei Aspekte identifiziert, die weiterentwickelt werden sollten, um ein integriertes Nachwuchskonzept in der NordwestAllianz zu erreichen. WP 6 wird Blended-Learning Konzepte entwickeln, um präsenzbasierte und E-learning Konzepte zu verschneiden und die gegenseitige Nutzung der Kurse beider Universitäten zu erhöhen (Ziel 1). Außerdem wird WP6 den für FOL geforderten Wechsel von Lehre zu Lernen unterstützen. Sowohl UB als auch UOL haben bereits Programme für diesen Wechsel in ihren Institutionen etabliert, aber um die Nordwestregion als gemeinsame Ausbildungsregion für Meereswissenschaften zu positionieren, wird WP 6 Kurse zu methodischen Aspekten des FOL etablieren. WP6 wird außerdem die existierenden Strategien beider Universitäten zum Capacity Building in Entwicklungs- und Schwellenländern unterstützen und erweitern, in dem es ein spezifisches Kursprogramm Meereswissenschaften im Übergang vom Bachelor zum Master erarbeitet. Das zu etablierende Programm wird neue Möglichkeiten für Teilnehmende aus Entwicklung- und Schwellenländern eröffnen, denen bisher der Zugang zu den Masterprogrammen aufgrund fehlender Vorkenntnisse verwehrt bleibt. Gleichzeitig wird das Programm über den Status von Vorkursen herausgehen, da es nach Abschluss ein eigenständiges Zertifikat erteilt. Damit wirkt es also gleichzeitig als eigenständiges Programm und als Brücke zu den kompetitiveren Masterprogrammen.

ICBM-Webmaster (Stand: 10.09.2018)