Forschung

Was die Forschung untersucht und herausfindet, wird durch  Wissenstransfer greifbar und verständlich.
Und ermöglicht so sinnvolles und effektives Handeln für die Meere .

Forscher finden Leben tief unter dem Meeresboden

Hunderte Meter unter dem Meeresboden sind Wissenschaftler auf Leben gestoßen. In den finsteren Tiefen, fernab von Sonnenlicht und Sauerstoff, ernähren sich Mikroorganismen von chemischen Verbindungen. Es ist der erste Blick in das größte Ökosystem der Erde.

[…]
Forscher haben die Existenz von Lebewesen tief im Meeresboden nachgewiesen. Mikroorganismen, die Methan oder Sulfate verarbeiten können, gedeihen in der ozeanischen Erdkruste, berichtet das internationale Team um Mark Lever im Fachmagazin „Science“.
[…]

Da der Meeresboden 60 Prozent der Erdoberfläche ausmacht, ist die kilometerdicke Kruste das größte Ökosystem der Welt – und die nun vorgelegte Studie lässt einen ersten Blick auf dessen Bewohner zu.

Die Wissenschaftler untersuchten Proben, die eine Expedition 2004 an der Ostflanke des Juan-de-Fuca-Rückens im Pazifik in zweieinhalb Kilometern Meerestiefe entnommen hatte. Das Basaltgestein stammt aus einem Bereich, der von gut 250 Metern Sediment bedeckt ist – dort herrschen Temperaturen von rund 64 Grad. Geformt hat sich die Kruste in diesem Bereich vor etwa 3,5 Millionen Jahren

[…]

Den vollständigen Artikel finden sie hier

Spiegel Online: https://www.spiegel.de

Eisbärschutz bei Cites gescheitert

Eisbärschutz bei Cites gescheitert

Eiskalt abserviert

CITES-Artenschutzkonferenz lehnt besseren Schutz für Eisbären ab

Bangkok/München, 7. März 2013. Auf der CITES-Artenschutzkonferenz in Bangkok (Thailand) haben die Vertragsstaaten ein internationales Handelsverbot in erster Instanz abgelehnt. Nur 38 Länder stimmten für den Eisbär, 42 dagegen, bei 46 Enthaltungen (darunter die EU-Länder). „Die Hauptgefahr für den Eisbären ist natürlich der Klimawandel, aber die zusätzliche Bedrohung durch den internationalen Fellhandel hätte man heute ausschalten müssen“, kritisiert Sandra Altherr, die für die Artenschutzorganisation Pro Wildlife an der Konferenz teilnimmt.

http://www.prowildlife.de/PM_CitesEisbaer_Artenschutz_2013

Details zur Abstimmung der Staaten:
http://www.iisd.ca/download/pdf/enb2178e.pdf

Ursus maritimus:
The US introduced the proposal to transfer
the polar bear (Ursus maritimus) from Appendix II to Appendix
I (CoP16 Prop.3). Noting the projected decline in polar bear
habitat of 66% by 2050, and pointing to climate change, not
trade, as the main threat to the species, he said an Appendix I
listing “is not the solution, but is part of the solution” for the
protection of the species.
In extensive discussions, parties expressed divergent views,
differing on whether the polar bear met the scientific and trade
criteria for uplisting.

Among others, INDIA, LIBERIA, SENEGAL, UKRAINE,
NIGER, COMOROS and the CENTER FOR BIOLOGICAL
DIVERSITY supported the US proposal.
The RUSSIAN FEDERATION strongly supported the US
proposal, highlighting its concerns that legal international trade
facilitates illegal trade and poaching of Russian sub-populations.
ICELAND, JAPAN, KUWAIT, SOUTH AFRICA and the
ASSOCIATION OF WESTERN FISH AND WILDLIFE
AGENCIES opposed it. GREENLAND, on behalf of Denmark,
opposed the proposal on the grounds that the species does
not meet the biological criteria, noting the proposal was
recommended for rejection by the CITES Secretariat, IUCN,
TRAFFIC and the majority of the IUCN/Species Survival
Commission (SSC) Polar Bear Specialist Group.
CANADA rejected the US proposal, stating that the polar
bear does not meet the criteria for an appendix transfer and that uplisting the species would put the integrity of the Convention at risk. A representative of the territorial government of Nunavut,
Canada, spoke on behalf of the Arctic people of Canada and
opposed the US proposal. He underscored the relationship
between the Inuit and polar bear, and outlined domestic
management arrangements, which he said are dynamic and
adaptive. He stated CITES intervention is not in the best interest
of polar bears.

Noting efforts to find common ground and a constructive
way forward, IRELAND, on behalf of the EU and its Member
States and Croatia, presented an amendment to the US proposal.
He regretted that the gap between opposing positions among
range states had not yet been bridged. Recognizing the need for
CITES parties to engage in addressing climate change, he said
parties also “can and must” do more for the polar bear within
CITES, outlining the EU proposal to maintain the Appendix II
listing with an annotation describing a “package of measures,”
including for range states to set export quotas at subpopulation
levels and the AC to include the polar bear in the Review of
Significant Trade (RST) as an urgent case to review before
CoP17, along with several draft decisions.
Chair Caceres confirmed that, under Rule 23.5, any
representative may propose an amendment to a proposal to
reduce its scope or make it more precise, and said the EU
proposal does this. ISRAEL challenged the Chair’s ruling on the
validity of the EU proposal (CoP16 Inf. 44), claiming it did not
reduce the scope of CoP16 Prop.3. The motion went to a vote
and did not obtain a simple majority. It was not carried, with 26 voting in favor, 73 against and 15 abstaining.

The range states of NORWAY and GREENLAND, on behalf
of Denmark, supported the EU proposal, and suggested revisiting
CITES measures to protect the polar bear, including a possible
Appendix I listing, at CoP17, based on updated scientific
knowledge.
The US and NIGER opposed the EU proposal. The RUSSIAN
FEDERATION opposed the EU proposal, saying it preserves
the status quo. CANADA opposed the EU proposal, with an
Inuit representative, on behalf of Canada, stating that it would
undermine the management of polar bears by Inuit peoples and the Canadian government. EGYPT requested further clarification on the science.
BRAZIL welcomed the EU proposal but requested the
deletion of the decision directed to the parties, noting that it more appropriately falls under the mandate of the UN Framework Convention of Climate Change (UNFCCC). In response, IRELAND, on behalf of the EU and its Member States and Croatia, recognized that climate change is the main stress on the polar bear’s future and not a fundamental pillar of the draft decisions. He agreed to remove the decision related to climate change.

PARAGUAY requested clarification on declines in polar
bear population estimates from the IUCN Polar Bear Specialist
Group. IUCN said, inter alia : the global population of polar
bears is approximately 20,000-25,000, which is not small; the
area of distribution is not restricted; and the population has
not undergone a marked decline from a hypothesized baseline,
noting that each of these estimates is accompanied by a large
degree of uncertainty. Noting that CITES guidelines only specify
a 5 to 10 year timeframe when evaluating declines for Appendix
II species, she recommended clarifying the time periods on
which future declines can be estimated.
The NATURAL RESOURCES DEFENSE COUNCIL
(NRDC), also on behalf of the International Fund for Animal
Welfare (IFAW) and Humane Society International, noted,
inter alia , increases in prices for polar bear hides and quotas in
Canada, stressing that quotas in Canada are determined at the
subnational, not national, level. He urged parties to support the
US proposal.
INUIT TAPIRIIT KANATAMI stressed the potential impact
of the decision on the livelihoods of Inuit populations and urged
parties to oppose the US proposal.
The Committee voted on the EU proposal, with 63 in favor,
43 against and 17 abstaining. The Committee then voted on the
US proposal, with 38 in favor, 42 against and 46 abstaining.
Neither vote obtained the two-thirds majority needed to pass.

Preisgekrönt – Tiefseeforscher erhalten Humboldt-Gedächtnispreis

Crinoidea OFOS Haarsterne am Boden der Arktis /Foto AWI.

Preisgekrönt – Tiefseeforscher erhalten Humboldt-Gedächtnispreis für Untersuchungen zur Artenvielfalt des tiefen Arktischen Ozeans

Dr. Bodil Bluhm von der Universität Alaska Fairbanks und Tiefseeforscher des Alfred-Wegener-Instituts, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, erhielten am 21. Februar 2013, in Frankfurt am Main den Alexander von Humboldt-Gedächtnispreis 2012. Die Forschergruppe hatte die Lebensvielfalt in der arktischen Tiefsee untersucht und die Liste bekannter Tiefseebewohner um über 400 neue Arten erweitert. Die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung ehrt die Wissenschaftler, weil sie mit dieser Arbeit einen wichtigen Grundstein für zukünftige Forschungsprojekte in der Arktis gelegt haben.

Auf dem arktischen Meeresboden zählt die Seegurke zu den ganz Großen. Mit einer Körpergröße von einigen Zentimetern überragt sie die meisten Tiefseebewohner um Längen. Denn viele andere Arten sind kaum größer als ein Sandkorn. Und über die Hälfte von ihnen ist so selten und die Regionen so wenig erkundet, dass Tiefseeforscher sie bisher nur an wenigen Stellen in den Weiten des Ozeans vorgefunden haben. Keine leichte Aufgabe also, die Vielfalt tierischen Lebens in der nur schwer zugänglichen, noch überwiegend eisbedeckten arktischen Tiefsee zu erfassen. Dennoch hat sich die Biologin Bodil Bluhm von der amerikanischen Universität Alaska Fairbanks mit der Hilfe von Kollegen des Alfred-Wegener-Institutes und sechs weiterer internationaler Forschungseinrichtungen an die Herausforderung gewagt.

Im Rahmen der zehnjährigen, weltweiten Artenerfassungs-Kampagne, Census of Marine Life, trug die Forschergruppe fast 6000 Aufzeichnungen aus den letzten dreißig Jahren der arktischen Tiefseeforschung zusammen und wertete diese aus. Am Ende hatten die Wissenschaftler insgesamt 1125 wirbellose Tiere gezählt und damit die bis dahin bestehende Liste um über 400 neue Arten ergänzt.

„Im zweiten Schritt wollten wir mit Hilfe der Daten herausfinden wie ähnlich oder verschieden die Bodenfauna der einzelnen Tiefseebecken und Regionen der arktischen Tiefsee ist“, sagt Bodil Bluhm, die einst am Alfred-Wegener-Institut promoviert hat. Ihr Fazit: Die Lebensformen unterscheiden sich regional kaum. „Wir konnten nachweisen, dass die massiven Gebirgszüge im Ozean keine Verbreitungsbarriere bilden. Außerdem haben wir entdeckt, dass die zentral-arktische Fauna mit der Tierwelt in der nordatlantischen Tiefsee verwandt ist, während der pazifische Einfluss nur sehr gering ist.“ Grund für die enge Verwandtschaft zwischen den Arten im Nordatlantik und der zentralen Arktis sei die Framstraße. Der Seeweg zwischen Spitzbergen und Grönland bilde eine Verbindung zwischen dem Nordatlantik und dem Arktischen Ozean.

Diese Ergebnisse stellen eine beachtliche wissenschaftliche Leistung dar, urteilte auch die Senckenberg Gesellschaft und zeichnet die Arbeit von Bodil Bluhm und Kollegen mit dem Alexander von Humboldt-Gedächtnispreis des Jahres 2012 aus. Er ist verbunden mit einem Preisgeld von 6000 Euro und wird den Preisträgern morgen bei einer Festveranstaltung im Senckenberg Naturmuseum in Frankfurt am Main überreicht.

„Der Artikel zeigt wie artenreich und vielfältig das Leben am Meeresboden der arktischen Tiefsee wirklich ist. Dieses Wissen ist eine wichtige Grundlage für zukünftige Arbeiten darüber, wie sich der Klimawandel auf unsere Artenvielfalt auswirkt“, erklärt Prof. Volker Mosbrugger, Direktor der Senckenberg Gesellschaft.

Für den Tiefseeökologen und Mitautor Dr. Thomas Soltwedel vom Alfred-Wegener-Institut stellen die Erkenntnisse der Studie eine bisherige Momentaufnahme der Lebensvielfalt in der arktischen Tiefsee dar. „Es gibt sicherlich Hunderte von Arten, die wir noch nicht erfasst haben. Jedes Mal, wenn wir in die Arktis fahren und Proben sammeln, finden wir neue Arten, die noch nicht beschrieben worden sind“, sagt er.

Die Ergebnisse der Studie dienen als Grundlage für weiterführende Untersuchungen zur Entwicklung eines polaren, marinen Ökosystems in Zeiten globaler Umweltveränderungen. „Durch erhöhte Temperaturen und den Rückgang des Eises ist der Arktische Ozean einem erheblichen Wandel unterworfen“, erläutert der Tiefseeökologe. Ein Wandel, den er und Kollegen am Alfred-Wegener-Institut seit mehr als zehn Jahren am arktischen Tiefsee-Observatorium HAUSGARTEN erforschen. Soltwedel: „Es war eine der ersten großen Überraschungen, als wir feststellten, dass sich dieses Tiefseeökosystem viel schneller verändert, als wir uns das bis dahin vorgestellt hatten. Mit einer Verzögerung von nur ein bis zwei Jahren sehen wir in den Lebensgemeinschaften der Tiefsee Veränderungen, die wir auf den Wandel zurückführen können, den wir zuvor an der Oberfläche beobachtet haben.“

Biologen wie Bodil Bluhm und Thomas Soltwedel nutzen die Artenliste deshalb als Vergleichsmaßstab. Mit dieser ozeanweiten Erfassung der Tiefseefauna können sie in den nächsten Jahren nachvollziehen, wie sich das Leben am Boden der arktischen Tiefsee entwickelt. Doch nicht nur Wissenschaftler verfolgen den Wandel der Artenvielfalt. Auch die Wirtschaft hat ein Interesse daran zu wissen, wie es auf dem arktischen Meeresgrund aussieht und wer dort lebt. Denn die schrumpfende Eisdecke begünstigt unter anderem auch die Tiefseefischerei. „Aus diesem Grund war es uns wichtig, den Bestand der Tiefseebewohner aufzuzeichnen, bevor wir Menschen unseren ‚Fußabdruck’ am arktischen Meeresboden hinterlassen“, sagt Thomas Soltwedel.

Der Originaltitel des Artikels lautet „Diversity of the arctic deep-sea benthos“ und ist in der Sonderausgabe „Arctic Ocean Diversity Synthesis“ der Fachzeitschrift Marine Biodiversity im März 2011 veröffentlicht worden. DOI 10.1007/s12526-010-0078-4

Quelle: www.awi.de/de/aktuelles_und_presse/pressemitteilungen/detail/item/deep_sea_scientists_awarded_with_humboldt_gedaechtnispreis/?cHash=e62922087034ae8a0e01c3f13e1d909d

First-ever research agenda for large-scale marine managed areas

Big Ocean is pleased to announce the release of a research agenda that highlights the unique scientific needs and challenges of large-scale marine protected areas (MPAs). The shared agenda provides a framework for collaborative research among Big Ocean sites, as well as other large MPAs.

The primary aims of this plan are to capitalize on collaborative and comparative research opportunities based on the scientific needs shared by large-scale MPAs, and to identify a set of research priorities to be jointly addressed by Big Ocean sites. The Research Agenda notes that large-scale MPAs contain entire, diverse and relatively pristine ecosystems, as well as larger scale natural processes that cannot be studied in their entirety in smaller regions.

“There are several factors that differentiate research conducted in large-scale MPAs from that done on smaller-scale protected areas,” said Daniel Wagner, PhD., research specialist at the Papahānaumokuākea Marine National Monument in Hawaiʻi and lead author of the document. “Remote large-scale MPAs are detached from local stressors associated with human population centers. As such, they represent some of the greatest natural laboratories on the planet, which can be used as modern day baselines to quantify human impacts in more populated areas.”
….
Big Ocean’s A Shared Research Agenda For Large-Scale Marine Protected Areas is an outgrowth of a three-day Marine Conservation Think Tank held in December 2011 in conjunction with the 25th International Congress for Conservation Biology ( ICCB ) in New Zealand. At the Think Tank, Big Ocean facilitated an unprecedented gathering of managers and scientists to discuss the knowledge gaps, scientific needs and research priorities shared across large-scale MPAs, building the framework for this plan.

Source and more: http://bigoceanmanagers.org/big-ocean-publishes-first-ever-research-agenda-for-large-scale-marine-managed-areas/

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Download A Shared Research Agenda

Fischschutz und Fischabstieg an Wasserkraftanlagen

„Fischschutz und Fischabstieg an Wasserkraftanlagen –
Handbuch Rechen- und Bypasssysteme“

Die von Dr. Guntram Ebel verfasste Publikation stellt den internationalen Stand des Wissens zum Themengebiet dar, wobei 785 Studien aufgearbeitet und für den Anwender erschlossen werden. Auf der Grundlage dieser Befunde, die auch neue Modelle und Bemessungsmethoden einschließen, erfolgt die Ableitung von geometrischen und hydraulischen Zielgrößen sowie praktischen Empfehlungen für die Auslegung von Fischschutz- und Fischabstiegssystemen. Der Praxiseinsatz ausgeführter Systeme wird am Beispiel einschlägiger Pilotanlagen veranschaulicht.

Die Veröffentlichung besticht durch die systematische und präzise Aufarbeitung des interdisziplinären Themengebiets, durch zahlreiche neue Befunde sowie durch die Vielzahl informativer Zeichnungen, Diagramme, Fotos, Tabellen und Übersichten. Hervorzuheben ist darüber hinaus die Veranschaulichung genereller Prinzipien und Mechanismen durch zahlreiche Beispiele mit quantitativen Informationen zur biologischen Effizienz von Fischabstiegsanlagen. Die wesentlichsten Inhalte werden in einer Kurzzusammenfassung dargestellt, die auch in englischer, französischer und russischer Sprache vorliegt. Ein Register mit 780 Begriffen erleichtert das Auffinden von Fachwörtern und Artnamen.

Aufgrund seiner Struktur und seiner inhaltlichen Ausrichtung ist das Buch nicht nur als Fachstandard für die Auslegung von Fischabstiegsanlagen nutzbar, sondern auch als Nachschlagewerk, das zur Klärung spezieller Fragestellungen eingesetzt werden kann.

http://www.bgf-halle.de/files/fischschutz_und_fischabstieg_3.pdf

http://www.bgf-halle.de/files/informationsblatt_fischschutz_und_fischabstieg.pdf

Künftig doppelt so viele Blaualgen in der Ostsee?

Künftig doppelt so viele Blaualgen in der Ostsee?

Die Zahl der Cyanobakterien, auch Blaualgen genannt, könnte sich in der Ostsee im Zuge des Klimawandels womöglich verdoppeln. Das haben Wissenschaftler der Universität Hamburg, KlimaCampus berechnet. „Unsere Ergebnisse zeigen bei zunehmenden Wassertemperaturen nicht nur eine verlängerte jährliche Wachstumsphase, sondern auch mehr als zweimal so viel Algenbiomasse bis zum Ende des Jahrhunderts“, berichtet Prof. Inga Hense. Mögliche Folgen: plötzliche Algenblüten, unangenehm für den Tourismus und zum Teil gesundheitsschädlich. Darüber hinaus könnten auch andere Arten boomen und das Ökosystem in Schieflage bringen, weil die Blaualgen das umgebende Meerwasser mit wachstumsförderndem Stickstoff anreichern.

Nach den Berechnungen der Klimaforscher vermehren sich die Einzeller wie erwartet aufgrund der steigenden Wassertemperaturen. Dazu kommt noch ihr besonderer Lebenszyklus: Cyanobakterien wachsen nur in sehr warmem Wasser, überdauern ansonsten in einer Art Ruhestadium am Boden der meist flachen Gewässer. Das ist wie bei Aussaat und Ernte – je mehr schlummernde Zellen den Winter überleben, desto rascher wächst die Population im Frühjahr“, erläutert Hense.

Gleichzeitig treibt die hohe Zelldichte nahe der Wasseroberfläche die Temperatur weiter in die Höhe. Eine positive Rückkopplung, die für noch mehr Wachstum sorge, berichtet Hense in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Climatic Change.

Bisher hatte man den Wachstumsschub durch den Klimawandel deutlich niedriger eingeschätzt: Für Prognosen biologischer Systeme müssen auch nichtlineare Effekte berücksichtigt werden. Das macht die Berechnungen aufwändiger, so Hense. Die Biologin und ihr Team hatten zusammen mit Kollegen vom Swedish Meteorological and Hydrological Institute deshalb ein physikalisches Klimamodell mit einem biologischen Modell gekoppelt und dabei erstmals den kompletten Lebenszyklus der Cyanobakterien abgebildet.

Entscheidend ist offenbar auch die Abfolge von kalten und warmen Wintern: Halten wir alle Eckdaten im Modellexperiment konstant, ergeben sich dennoch unterschiedliche Zuwachsraten – je nachdem, wie sich die Kälteperioden aneinanderreihen und die Produktivität der Einzeller begünstigen oder benachteiligen, berichtet Hense. Ein weiteres Indiz, dass die Biologie der Cyanobakterien mit Blick auf den Klimawandel eine besondere Rolle spielt.

Verglichen hatten die Wissenschaftler die Zunahme einer gegebenen Blaualgenpopulation über einen Zeitraum von jeweils 30 Jahren –unter den Bedingungen von 1969 bis 1998, und als Gegenstück hierzu unter den Rahmenbedingungen, die uns voraussichtlich von 2069 bis zum Jahr 2098 mit zunehmender globaler Erderwärmung erwarten. Schon heute lässt sich ein Anstieg der Cyanobakterien beobachten. Unsere Untersuchungen geben außerdem erste Hinweise, dass wir künftig mit großen Veränderungen rechnen müssen, berichtet Hense.

So kommen die meist ungeliebten Einzeller nicht nur in der Ostsee vor, sondern auch in den Tropen und Subtropen, in flachen Gewässern und Süßwasserseen. Dort kurbeln sie das Wachstum weiterer Arten an: Cyanobakterien fixieren im Wasser gelösten Luftstickstoff, der für andere Organismen normalerweise nicht verfügbar ist. Als dominante Primärproduzenten können sie so das Nährstoffbudget ganzer Lebensräume tiefgreifend ändern. Im nächsten Schritt wollen die Wissenschaftler deshalb auch horizontale Meeresströmungen, mit denen die Algen verdriften, in ihre Berechnungen einbeziehen.

Der Originalartikel ist verfügbar unter:
http://link.springer.com/article/10.1007/s10584-013-0702-y

Schnelle Veränderungen des arktischen Ökosystems

 

Schnelle Veränderungen des arktischen Ökosystems

Studie in Fachzeitschrift Science: Überraschend schnelle Veränderungen des arktischen Ökosystems bis in die Tiefsee während des Eisminimums im Sommer 2012

Riesige Mengen von Algen wachsen an der Unterseite des Meereises in der Zentralarktis: Die Eisalge Melosira arctica war im Jahr 2012 für fast die Hälfte der Primärproduktion in diesem Gebiet verantwortlich. Wenn das Eis abschmilzt wie während des Eisminimums 2012 sinken diese Algen innerhalb kurzer Zeit bis auf den Meeresgrund in mehreren Tausend Metern Tiefe. Tierische Tiefseebewohner wie Seegurken und Haarsterne fressen die Algen. Bakterien setzen um, was übrig bleibt und zehren dabei den Sauerstoff im Meeresboden auf. Diese kurzfristige Reaktion des Tiefseeökosystems auf Änderungen an der Wasseroberfläche hat ein multidisziplinäres Forscherteam um Prof. Dr. Antje Boetius vom Alfred-Wegener-Institut (AWI), Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, jetzt in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.

Mehr als zwei Monate lang waren Wissenschaftler und Techniker aus zwölf Nationen im Spätsommer 2012 mit dem Forschungsschiff Polarstern in der Zentralarktis unterwegs. Im hohen Norden setzten sie eine Vielzahl modernster Forschungsgeräte und -methoden ein. Die übergeordnete Frage: Wie verändert sich die Arktis durch die globale Erwärmung und wie reagiert das Ökosystem mit seinen Bewohnern darauf? „Viel schneller als bisher vermutet!“ ist eine erste Antwort von Prof. Dr. Antje Boetius, die die Helmholtz-Max-Planck-Brückengruppe für Tiefsee-Ökologie und -Technologie leitet. „Der Meeresgrund in mehr als 4000 Metern Tiefe war übersät von Algenklumpen, die Seegurken und Haarsterne angelockt haben“, so die Mikrobiologin.

Die Algenklumpen mit einem Durchmesser von einem bis 50 Zentimetern bedeckten bis zu zehn Prozent des Meeresbodens. Aufspüren konnten die Forscher sie mit einem Ozeanboden-Beobachtungssystem namens OFOS (Ocean Floor Observation System). Dr. Frank Wenzhöfer aus der Helmholtz-Max-Planck-Brückengruppe konnte erstmals mit Mikrosensoren in der eisbedeckten Arktis die Sauerstoffkonzentration direkt am Tiefseeboden messen, dort, wo die Algen lagen. Auch unter dem Algenbelag tobte das Leben: Bakterien hatten angefangen, die Algen zu zersetzen. Deutlich wurde dies durch einen stark verringerten Sauerstoffgehalt im Sediment unter den Algen. Der Meeresgrund in benachbarten algenfreien Bereichen war dagegen bis zu einer Tiefe von 80 Zentimetern durchlüftet und enthielt kaum pflanzliche Überreste. Dort, wo die Algen abgebaut wurden, schrumpfte die belüftete Zone aber in kurzer Zeit auf wenige Millimeter.

Doch woher stammen die großen Mengen Algen in der Tiefsee? Pflanzen können dort nicht wachsen, weil es kein Licht gibt. Fündig wurden die Forscher an der Unterseite der schmelzenden Eisschollen: Überall unter dem Meereis fanden sie Reste des Eisalgen-Aufwuchses. „Man weiß seit langem, dass Kieselalgen der Art Melosira arctica unter dem Eis lange Ketten bilden können. Allerdings war dies in solchem Umfang bisher nur für Küstenregionen und altes, dickes Meereis beschrieben“, so Boetius. Bereits in der Expeditionsplanung vor drei Jahren hatten die Forscher die Hypothese aufgestellt, dass diese Eisalgen unter den heutigen Bedingungen auch unter dem Eis der Zentralarktis schneller wachsen könnten. Und die jetzt im Fachmagazin Science veröffentlichten Beobachtungen stützen ihre Hypothese: Die Eisalgen waren mit 45 Prozent sogar für fast die Hälfte der Primärproduktion im Zentralarktischen Becken verantwortlich. Der Rest der Primärproduktion geht auf andere Kieselalgen (Diatomeen) und Kleinstalgen (Nanoplankton) zurück, die in den oberen Schichten der Wassersäule leben.

Absterbendes Phytoplankton sinkt nur sehr langsam durch die Wassersäule und wird dort zum Großteil gefressen. Die langen, von Melosira arctica gebildeten Algenketten verklumpen hingegen und sinken schnell zum Meeresboden. So exportierten sie im Untersuchungsjahr 2012 mehr als 85 Prozent des durch Primärproduktion gebundenen Kohlenstoffs von der Wasseroberfläche in die Tiefsee. Die Forscher vermuten, dass die Algen tatsächlich im selben Jahr gewachsen waren, denn sie fanden nur noch einjähriges Eis in der zentralen Arktis vor, und die Algen aus den Mägen der Seegurken konnten im Labor noch Photosynthese betreiben. Auch der gute Ernährungszustand der Seegurken belegte die hohe Nahrungsverfügbarkeit: Die russische Zoologin Dr. Antonina Rogacheva vom P.P. Shirshov Institute of Oceanology fand die Tiere größer als bisher bekannt und mit weit entwickelten Fortpflanzungsorganen – ein Hinweis darauf, dass sie seit etwa zwei Monaten reichlich gefressen hatten.

Warum Eisalgen bei den aktuellen Bedingungen so schnell unter dem arktischen Meereis gedeihen können, aber dann durch die Eisschmelze ihren Lebensraum verlieren, können die Meereisphysiker vom Alfred-Wegener-Institut erklären. Sie bestimmten die Eisdicke mit einer vom Hubschrauber geschleppten elektromagnetischen Sonde und Eisbohrungen. Zusätzlich setzten sie einen Unterwasserroboter (ROV) ein, um das Eis von unten zu betrachten und zu messen, wie viel Licht hindurch dringt. Hierzu erklärt AWI-Meereisphysiker Dr. Marcel Nicolaus: „Auch zum Ende des Sommers haben wir die Algen noch direkt unter dem Meereis gefunden und dank unserer ROV Messungen konnten wir auch deren Menge abschätzen. Vermehrt auftretende Schmelztümpel lassen mehr Licht durch das Eis dringen und erlauben so ein schnelleres Algenwachstum.“ (s. auch AWI-Pressemitteilung vom 15. Januar 2013: http://bit.ly/V1BwmJ). Durch das dünnere und wärmere Meereis schmelzen die Eisalgen dann aber auch schneller aus dem Eis aus und sinken ab.

„Wir konnten erstmals zeigen, dass die Erwärmung und die damit verbundenen physikalischen Veränderungen in der Arktis schnelle Reaktionen im gesamten Ökosystem bis in die Tiefsee hervorrufen“, resümiert Erstautorin Boetius. Die Tiefsee galt bisher als träges System, das erst mit erheblicher zeitlicher Verzögerung von der globalen Erwärmung betroffen sei. Dass mikrobielle Abbauprozesse am abgesunkenen Material aber auch in der Tiefsee innerhalb eines Jahres anoxische Flecken entstehen lassen, alarmiert die Forscherin: „Wir wissen noch nicht, ob wir ein einmaliges Phänomen beobachtet haben, oder sich das in den nächsten Jahren wiederholen wird.“ Aktuelle Vorhersagen gehen davon aus, dass ein eisfreier Sommer in der Arktis innerhalb der nächsten Jahrzehnte erreicht werden könnte. Boetius und Ihr Team warnen: „Wir verstehen die Funktion des arktischen Ökosystems mit seiner Biodiversität und Produktivität immer noch zu wenig, um abschätzen zu können, wie weitreichend die Veränderungen durch den schnellen Eisrückgang sind.“

Originalveröffentlichung:
Antje Boetius, Sebastian Albrecht, Karel Bakker, Christina Bienhold, Janine Felden, Mar Fernández-Méndez, Stefan Hendricks, Christian Katlein, Catherine Lalande, Thomas Krumpen, Marcel Nicolaus, Ilka Peeken, Ben Rabe, Antonina Rogacheva, Elena Rybakova, Raquel Somavilla, Frank Wenzhöfer, and the RV Polarstern ARK-XXVII/3-Shipboard Science Party: Export of algal biomass from the melting Arctic sea ice. Science Express, 14. Februar 2013. DOI: 10.1126/science.1231346 (Webseite wird nach Erlöschen der Sperrfrist frei geschaltet). [http://www.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.1231346]

Die Forschung wurde teilweise aus dem Advanced Investigator Grant ERC „Abyss“ des Europäischen Forschungsrates finanziert.

Beteiligte Institutionen:
Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research, 27515 Bremerhaven, Germany
Max Planck Institute for Marine Microbiology, 28359 Bremen, Germany
MARUM University Bremen, 28334 Bremen, Germany
FIELAX Gesellschaft für wiss. Datenverarbeitung mbH, 27568 Bremerhaven, Germany
NIOZ Royal Netherlands Institute for Sea Research, 1790 AB Den Burg, The Netherlands
P.P. Shirshov Institute of Oceanology, Russian Academy of Sciences, 117997 Moscow, Russia
Die komplette Liste der Institutionen, die an der Polarstern-Expedition ARK-XXVII/3 teilgenommen und zur Veröffentlichung beigetragen haben, finden Sie in der Science-Publikation.

Klimawandel: Sich schnell ausbreitende Foraminiferen könnten zukünftig Korallen als Riffbildner ablösen

Das Klima steigt und die Ozeane versauern, doch kleinen, schalentragenden Einzellern in den Ozeanen kommt diese Veränderung gerade recht. Denn die Foraminiferen breiten sich zurzeit bereits rasant aus – und könnten in Zukunft Korallen als Kalkbildner ablösen. Das zeigt die Studie eines internationalen Forscherteams. Die von Kalkschalen umhüllten Winzlinge könnten damit zukünftig auch einen wichtigen Beitrag dazu leisten, Küsten zu stabilisieren und gegen den Meeresspiegelanstieg zu schützen, berichten die Forscher im Fachmagazin „PLOS ONE“.

Nach Ansicht der Forscher könnten daher in Zukunft Massenvorkommen von Foraminiferen den tropischen Meeresgrund prägen. Dafür gibt es auch zahlreiche Belege aus der Vergangenheit, zumal die Kalk-Einzeller die Ozeane bereits seit rund 600 Millionen Jahren besiedeln. „Der Fossilbericht zeigt: Immer wenn in der Erdgeschichte der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre erheblich höher und die Ozeane deutlich wärmer waren, sind Foraminiferen die häufigsten Kalkproduzenten in den Riffen gewesen“, sagt Langer. Die winzigen Kalk-Einzeller können damit absehbar auch einen Teil der Schäden durch den Klimawandel wieder wettmachen. Bereits heute klagen Inselstaaten über den ansteigenden Meeresspiegel und zunehmende Schäden an ihren Küsten. „Amphisteginen und andere Foraminiferen werden sich in den nächsten Jahrzehnten rasch ausbreiten und die Küsten und Riffe durch ihre hohe Kalkproduktion stabilisieren“, so der Forscher.

Quelle und mehr: http://scinexx.de/newsletter-wissen-aktuell-15548-2013-02-07.html

Wissenschaft sucht Hilfe durch freiwillige Mitarbeiter

Software kann heutzutage vieles, aber (gottseidank) nicht alles. Daher werden zunehmend „Normalbürger“ am heimischen PC als Unterstützung von wissenschaftlern gesucht und eingesetzt. Unten zwei Möglichkeiten. Bei Sci Starter gibt es oben links die Möglichkeit, sich ein Projekt oder einen Themenbereich auszuwählen. Digital Fishers ist eine Unterstützung des NEPTUNE Canada observatory bei der Tiefseeforschung

Sci Starter is a directory of citizen science projects around the world – scientists are looking for data, and they’re asking everyone to help out. Some projects require you to buckle up your bootstraps and head out into the field, while other projects (my kind of research) let you curl up with your coffee and laptop.

Digital Fishers is one such project that lets you do science from the comfort of your desk – computer algorithms can’t analyze video footage very accurately, so researchers employ citizen scientists to watch 15-second clips and answer basic questionnaires….

Source: http://deepseanews.com/2013/01/tgif-procrastinate-watch-deep-sea-videos-help-science/

Hai-Tracking: Mein Freund, der Hai

Kaum ein Tier flößt uns mehr Angst ein als der Hai. Dabei geht vom Menschen eindeutig mehr Gefahr aus. Besonders die großen Haiarten gelten als akut bedroht. Naturschützer werben um Sympathien für die Räuber der Meere – mit Tracker-Systemen, mit denen man ihre Wege live verfolgen kann.

Größte Popularität genießt inzwischen die Tracker-Seite von Ocearch, über die man nicht nur zahlreiche Informationen über die beobachteten Haie abrufen kann, sondern auch ihre Wege in Echtzeit verfolgen. Das schafft Ansatzpunkte für die Identifikation mit den Großfischen.

Quelle und vollständiger Artikel:
http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/online-tracking-systeme-beobachten-weisse-haie-in-echtzeit-a-879811.html

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