BIOACID III - Biologische Auswirkungen von Ozeanversauerung

Projektbeschreibung

Die fortschreitende Versauerung der Ozeane verändert die Chemie des Meerwassers. Mit dieser im erdzeitgeschichtlichen Vergleich sehr schnellen Veränderung sind Risiken für marine Ökosysteme und unser Erdklima verbunden. Auswirkungen auf die biologischen sowie biogeochemischen Kreisläufe bedrohen die Funktion mariner Lebensgemeinschaften und die reduzierte Kapazität der Ozeane zur weiteren Aufnahme von anthropogenem CO₂ könnte als negative Rückkopplung die beschleunigte Akkumulation von atmosphärischem CO₂ auslösen. Dieser Entwicklung steht ein unzureichendes Verständnis der möglichen Konsequenzen einer Ozeanversauerung gegenüber. In einer Vielzahl von Studien konnten bereits wertvolle Erkenntnisse zu verschiedenen beeinflussten Faktoren gewonnen werden, durch die Komplexität der Ökosysteme sind die Nettoeffekte jedoch oft unbekannt.

Der zentrale Aspekt der dritten Projektphase von BIOACID ist daher der Vergleich und die wissenschaftliche Synthese von bestehenden Daten, um neue Erkenntnisse zum Einfluss der Ozeanversauerung auf Elementkreisläufe und mögliche Rückkopplungen auf das Klimasystem zu gewinnen. Die Ergebnisse können schließlich in Modellen verwertet werden und so helfen, bessere Prognosen für die Zukunft mariner Ökosysteme aufzustellen. Die Wichtigkeit guter Prognosen wird bei der Betrachtung der wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Bedeutung der Ozeane deutlich. Der Anstieg der atmosphärischen CO₂–Konzentration und die Aufnahme eines substantiellen Teils des anthropogenen CO₂ durch die Ozeane stellt ein gesellschaftliches Problem dar, das in (nächster) Zukunft unvermeidlich wachsen wird.

Teilprojekte

• Kohlenstoffumsatz in Abhängigkeit von organischer Substratqualität und Funktionalität mikrobieller Gemeinschaften

Ziel dieses Projektes ist es, den Einfluss von erhöhtem pCO₂ auf mikrobielle Gemeinschaften und die Produktion bzw. die Umsetzung von DOM in unterschiedlichen marinen Ökosystemen zu ermitteln. In BIOACID Projektphase II wurden in zwei umfangreichen Versauerungsexperimenten hochaufgelöste Datensätze zur Zusammensetzung des DOM und der mikrobiellen Gemeinschaften erfasst. Der zentrale Aspekt in BIOACID III wird der Vergleich und die wissenschaftliche Synthese dieser Daten sein, um neue Erkenntnisse zum Einfluss der Ozeanversauerung auf den globalen Kohlenstoffkreislauf und mögliche Rückkopplungen auf das Klimasystem zu gewinnen.

• Quantifizierung der relativen Bedeutung von direkten und indirekten Effekten erhöhter CO₂ Konzentration und Temperatur auf die Funktion von benthischen und pelagischen Primärproduzenten – ein jahreszeiten- und systemübergreifender Ansatz mit Hilfe von Structural Equation Modeling (SEM)

Ziel des Projekts ist die Identifizierung und Quantifizierung der durch erhöhte CO₂ Konzentration und/ oder Temperatur ausgelösten direkten und indirekten Effekte in marinen Ökosystemen. Indirekte Effekte können z.B. durch veränderte Interaktionen zwischen Arten und trophischen Ebenen hervorgerufen werden.  Systemübergreifend wird in bodenassoziierten (Benthos) sowie in Freiwasser (Plankton) Lebensgemeinschaften untersucht, inwieweit die marine Primärproduktion direkt und indirekt durch CO₂ und/ oder Temperatur beeinflusst wird, inwiefern diese Effekte jahreszeitlich variieren und sich in top-down versus bottom-up gesteuerten Systemen unterscheiden.

Projektleitung

GEOMAR | Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Ansprechpartner

Projektleiter:
Prof. Dr. Ulf Riebesell, GEOMAR, Kiel (chair)
Prof. Dr. Thorsten Dittmar, ICBM-MPI Brückengruppe für Marine Geochemie, Universität Oldenburg

Projektpartner (ICBM):

Kooperationen

• Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
• GEOMAR | Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel
• Helmholtz-Zentrum für Material und Küstenforschung, Geesthacht
• Institut für Weltwirtschaft Kiel
• Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei, Berlin
• Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde
• Universität Bremen
• Universität Rostock

Laufzeit

2 Jahre (2015 - 2017)

Finanzierung

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Projektwebseite

www.bioacid.de