meeresbiologische untersuchungen wir sind nicht allein!
TRANSCRIPT
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.: o Probenentnahmeno Ausbringen wissenschaftlicher Geräteo Kartierungen
• Gebiete u.a.:o Biologie und Geologieo Umweltwissenschaften und Ingenieurswissenschafteno Rundfunk- und Fernsehanstalten
• Nutzen u.a.:o Umweltschutz (Schutz von Ökosystemen, Schlüsselarten, …)o Erfassung mariner Ressourcen (Technologie, Fischerei,…)o 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: o Resistent gegen „untropische“ Temperaturen <12°o Hochgradig giftig, mehrjährig -> kaum natürliche Fressfeindeo Ernährung: Aufnahme jeglicher Nährstoffe über Rhizomeo Vermehrung: asexuell (Abspaltung von kleinsten Abschnitten mit
eigenem Zellkern)
• Invasive Kapazität• 1984 Lokation mit 1m²• 1990 3 Stellen mit 3
Hektar• 1991 30 Hektar
• 1994 150 Hektar• 1996 3000 Hektar• Heutzutage
schätzungsweise 6000 Hektar
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:o Substratpräferenz: Sedimentbödeno Verdrängt Seegras Posidonia oceanica (große Ökologische
Bedeutung!!!)o Beschattung führt zu größerem Längenwachstumo Paracentrotus lividus (Seeigel) ernährt sich von C.taxifolia
Experiment zur Substratpräferenz
• Methoden und denkbare Möglichkeiten, die zur Bekämpfung eingesetzt werden
o Ausreißen der Alge durch Taucher: Abhilfe bei kleinen Vorkommen von wenigen m²
o Physik-chemische Eliminierung mit Hilfe von Kupfer-Elektroden, Luftabschluss, Trockeneis, Ultraschall, Heißwasser usw.
o Biologische Methoden: Aussetzen von Seeigeln
o 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 )
CoMLCensus 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:
o Ag. Zoosystematik und Morphologie, Universität Oldenburgo Zoologisches Institut und Museum der Universität Hamburg (ZIM)o Alfred-Wegener-Institut für Polar und Meeresforschung, Bremerhaveno Forschungsinstitut Senckenberg - Deutsches Zentrum für Marine
Biodiversitätsforschung, Wilhelmshaven (CeDAMar Projektleitung)o IFM-Geomar, Institut für Meereskunde, Kielo Universität Osnabrücko Museum für Naturkunde, Berlino Spezielle Zoologie, Ruhr-Universität Bochumo Zoologisches Institut, Universität zu Kölno Forschungsinstitut Senckenberg, Frankfurto Zoologisches Institut der Ludwig-Maximilians-Universität München
Ergebnisse im Überblick
• Vielfalto Schätzungen der Meerestierarten von 230.000 auf 250.000 erhöhto 1.200 neue Arten konnten formal beschrieben werdeno Aus Beobachtungen und Archivdaten wurde die erste umfassende Liste
der bekannten Arten erstellto Genetische Analysen erhöhten besonders die Artenzahl von
Mikrobenarten (Bakterien und Archea)
• Distributiono Distribution einer Art auf iobis.org einsehbaro Entlang der mittleren Breiten hohe Artenvielfalt in allen Ozeaneno Besonders die Tiefseeforschung konnte neue Lebensräume definieren
(Lebensformen auf Kämmen und unterseeischen Bergen)o Über 20% der Ozeanmasse sind noch völlig unbekannt
Distributionsbeobachtung
Ergebnisse im Überblick
• Reichtumo Allgemeiner Rückgang bei Artenzahl und -größeo Nährstoff erzeugendes Phytoplankton nahe der Oberfläche stark
verminderto Leben am Meeresboden ist vor allem in den Polarregionen zu finden
• Vermächtniso Erstellung des größten Datenarchivs über Meerestiereo Wichtige Erkenntnisse für den Schutz von Arten und Lebensräumen
wurden gewonneno Erprobung neuer Techniken (z.B. DNA-Barcoding)o 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?
CeDAMarCensus 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