Meeresbiologische Untersuchungen Wir sind nicht allein!

Was euch erwartet: Allgemeine Informationen und Zweck der marinen Forschung Beispielstudien und -projekte Die „Killeralge“ und HYDRA Exkursion der TU Bergakademie Freiberg nach Istrien CoML Was habt ihr euch behalten?

Marine Forschung In Deutschland erst seit 1970 durch eigenes Tauchverfahren und spezifische Ausbildung geregelt Aufgaben u.a.: Probenentnahmen Ausbringen wissenschaftlicher Geräte Kartierungen Gebiete u.a.: Biologie und Geologie Umweltwissenschaften und Ingenieurswissenschaften Rundfunk- und Fernsehanstalten Nutzen u.a.: Umweltschutz (Schutz von Ökosystemen, Schlüsselarten, …) Erfassung mariner Ressourcen (Technologie, Fischerei,…) Plattentektonik und marine Naturgefahren

Die „Killeralge“

Caulerpa taxifolia

Caulerpa taxifolia Schlauchalge Ursprungsart aus dem Indopazifik (tropisch) Durch Abwasser der Aquarien des Ozeanographischen Institutes von Monaco ins Mittelmeer gelangt (erstmals 1984 gefunden) Besonderheiten: Resistent gegen „untropische“ Temperaturen <12° Hochgradig giftig, mehrjährig -> kaum natürliche Fressfeinde Ernährung: Aufnahme jeglicher Nährstoffe über Rhizome Vermehrung: asexuell (Abspaltung von kleinsten Abschnitten mit eigenem Zellkern)

Invasive Kapazität 1984 Lokation mit 1m² 1994 150 Hektar 1990 3 Stellen mit 3 Hektar 1996 3000 Hektar Heutzutage schätzungsweise 6000 Hektar 1991 30 Hektar

1993 erste Funde von C. taxifolia HYDRA Netzwerk Felduntersuchungen an einem Vorkommen der neophytischen (eingeschleppten) Schlauchalge Caulerpa taxifolia in der Bucht von Marina di Campo (Insel Elba/Italien) 1993 erste Funde von C. taxifolia Seitdem finden Dokumentationen von Ausbreitung und Vermehrung anhand regelmäßiger Tauchgänge statt Außerdem Kartierungen zur Erfassung der Entwicklung von Biodiversität Bisherige Ergebnisse: Substratpräferenz: Sedimentböden Verdrängt Seegras Posidonia oceanica (große Ökologische Bedeutung!!!) Beschattung führt zu größerem Längenwachstum Paracentrotus lividus (Seeigel) ernährt sich von C.taxifolia

Experiment zur Substratpräferenz

Bisher noch keine Kontrolle über C.taxifolia Methoden und denkbare Möglichkeiten, die zur Bekämpfung eingesetzt werden Ausreißen der Alge durch Taucher: Abhilfe bei kleinen Vorkommen von wenigen m² Physik-chemische Eliminierung mit Hilfe von Kupfer-Elektroden, Luftabschluss, Trockeneis, Ultraschall, Heißwasser usw. Biologische Methoden: Aussetzen von Seeigeln Genetische Veränderungen stehen kaum als Lösung zur Debatte; Auswirkungen auf das Ökosystem nicht erforscht Bisher noch keine Kontrolle über C.taxifolia

Exkursion „Wissenschaftliches Tauchen“ der TU Bergakademie Freiberg

Ziele Umweltbestandsaufnahme eines ausgewählten Standortes in Sveta Marina (Istrien/Kroatien) Betrachtung ausgewählter morphologischer und chemischer Parameter, die ein mögliches Artvorkommen begründen

Methodik Festlegen der Transekte und Markierung durch Leinen Zur Dokumentierung: Schreibtafeln mit Artenlisten Pflanzen über prozentualen Deckungsgrad erfasst Kamera zur Nachbestimmung (z.B. bei unbekannten Arten) Lux-Meter, Tauchcomputer und Zollstock zur Messung von Licht und Strömung Analyse von Wasserproben (pH-Wert, Nitratkonzentration,…)

Ergebnisse der Kartierung

Ergebnisse

Ergebnisse Rückschlüsse für die Artzusammensetzung aufgrund chemischer Parameter waren nicht möglich (Gründe: Überlagerung, keine signifikanten Funde) Lichtintensität ist vermutlich der wichtigste Faktor Stillwasserzonen (Höhlen) wiesen erhöhte Konzentration der untersuchten chemischen Parameter auf (Kartierung wegen der minimalen Größe nur ungenau möglich )

Bestandsaufnahme des Lebens im Meer CoML Census of Marine Life = Bestandsaufnahme des Lebens im Meer

CoML Internationales Forschungsprojekt Forschungsgegenstand: Bevölkerung der Ozeane Forschungszeitraum: 2000-2010 18 Teilprojekte 2.700 Wissenschaftler aus über 80 Nationen unternahmen über 540 Expeditionen in alle Meeresgebiete Deutsche Beteiligung: Ag. Zoosystematik und Morphologie, Universität Oldenburg Zoologisches Institut und Museum der Universität Hamburg (ZIM) Alfred-Wegener-Institut für Polar und Meeresforschung, Bremerhaven Forschungsinstitut Senckenberg - Deutsches Zentrum für Marine Biodiversitätsforschung, Wilhelmshaven (CeDAMar Projektleitung) IFM-Geomar, Institut für Meereskunde, Kiel Universität Osnabrück Museum für Naturkunde, Berlin Spezielle Zoologie, Ruhr-Universität Bochum Zoologisches Institut, Universität zu Köln Forschungsinstitut Senckenberg, Frankfurt Zoologisches Institut der Ludwig-Maximilians-Universität München

Ergebnisse im Überblick Vielfalt Schätzungen der Meerestierarten von 230.000 auf 250.000 erhöht 1.200 neue Arten konnten formal beschrieben werden Aus Beobachtungen und Archivdaten wurde die erste umfassende Liste der bekannten Arten erstellt Genetische Analysen erhöhten besonders die Artenzahl von Mikrobenarten (Bakterien und Archea) Distribution Distribution einer Art auf iobis.org einsehbar Entlang der mittleren Breiten hohe Artenvielfalt in allen Ozeanen Besonders die Tiefseeforschung konnte neue Lebensräume definieren (Lebensformen auf Kämmen und unterseeischen Bergen) Über 20% der Ozeanmasse sind noch völlig unbekannt

Distributionsbeobachtung

Ergebnisse im Überblick Reichtum Allgemeiner Rückgang bei Artenzahl und -größe Nährstoff erzeugendes Phytoplankton nahe der Oberfläche stark vermindert Leben am Meeresboden ist vor allem in den Polarregionen zu finden Vermächtnis Erstellung des größten Datenarchivs über Meerestiere Wichtige Erkenntnisse für den Schutz von Arten und Lebensräumen wurden gewonnen Erprobung neuer Techniken (z.B. DNA-Barcoding) Stärkung und Vereinigung internationaler Forschung

DNA-Barcoding

“The legacies of the Census —the baselines of knowledge, the cascade of new technology, the collaboration across borders— promise more benefits for humanity and the oceans” Jesse H. Ausubel, Darlene Trew Crist, and Paul E. Waggoner

Was habt ihr euch behalten?

1. Nenne 3 Beispiele für den Nutzen von mariner Forschung!

Umweltschutz (Schutz von Ökosystemen, Schlüsselarten, …) Erfassung mariner Ressourcen (Technologie, Fischerei,…) Plattentektonik und marine Naturgefahren

2. Wie lautet der wissenschaftliche Name der „Killeralge“?

Caulerpa taxifolia

3. Welches war der signifikanteste Faktor für die Artzusammensetzung in Sveta Marina?

Licht (-intensität)

4. An welchem Teilprojekt hatte das Deutsche Zentrum für marine Biodiversität einen besonders hohen Anteil?

CeDAMar Census of the Diversity of Marine Life (Tiefseeforschung)

5. Welche neue wissenschaftliche Methode wurde im Census-Projekt erprobt?

DNA- Barcoding

Danke für eure Aufmerksamkeit

Quellenverzeichnis http://de.wikipedia.org/wiki/Forschungstauchen http://www.hydra-institute.com/de/ifm/forschung/caulerpa_taxifolia.php http://www.paleontology.uni-bonn.de/paleontology/langer/ELBA/SKUPCH/SKUPCH.htm http://mediadb.unterwasser.de/library/images/Wissenschaftliches_Tauchen.pdf http://www.coml.org/pressreleases/census2010/PDF/German--Census%20Summary.pdf http://www.coml.org/pressreleases/census2010/PDF/Highlights-2010-Report-Low-Res.pdf