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Ökologie und biologische Vielfalt

Das Thema „Ökologie und biologische Vielfalt“ beschäftigt sich mit der ökologischen Entwicklung des Naturraums der deutschen Ostsee im Hinblick auf den Klimawandel. Mit Hilfe eines 15 Jahre überspannenden Datensatzes zur benthischen Makrofaunagemeinschaft der Ostsee und fundierter Klimamodelle wird versucht, erstmalig kleinräumig aufgelöste, klimabedingte Änderungen in der Artenzusammensetzung, Biodiversität und Funktion des Ökosystems „deutsche Ostseeküste“ abzuschätzen. Die Arbeiten zu diesem Teilmodul liefern Erkenntnisse und Grundlagen für die Bewertung dessen, was innerhalb des Fokusthemas „Naturschutz und Nutzungen“ zur Diskussion gestellt wird.

Abbildung: Bodenorganismengemeinschaft in der Sedimentobefläche (Epibenthos)

Abbildung: Typische Bodenorganismengemeinschaften der Wismar-Bucht mit Windwattbereich, Makrophytenzone in der lichtdurchfluteten Zone und dem daran anschließenden Hartbodenbereich, Miesmuschelbank, charakteristische Tiergemeinschaften der Sedimentoberfäche (Epibenthos) und der im Boden lebenden Tiere (Infauna).

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Die Modifikation von abiotischen Umweltparametern wie Strömungen, Salzgehalt, Sauerstoffkonzentration, geänderte Nährstoffeinträge und Wassertemperaturen wird, in bisher unbekannter Weise, Änderungen der marinen Lebewelt der Ostseeküste nach sich ziehen. Auf der Basis von über 4.500 Stationen mit Zeitreihen, die nahezu 11.500 replizierte Proben der Lebenswelt des Ostseemeeresbodens umfassen, werden Änderungen der Artenzusammensetzung von Flora und Fauna sowie Gemeinschaftsstrukturen regionaler Biozönosen (siehe Abbildung) unter unterschiedlichen Umweltbedingungen der letzten 15 Jahre analysiert. Dabei wird versucht, die typischen Reaktionen der marinen Lebenswelt auf klimabedingte Umweltveränderungen zu verstehen und, aufbauend auf den Modellergebnissen des RADOST-Teilmoduls „Hydrodynamik und Sedimenttransporte“, Aussagen zur möglichen zukünftigen Entwicklung von Arteninventar (einschließlich der in das System neu einwandernden Arten), Biodiversität und Ökosystemfunktionen der deutschen Ostseeküste zu treffen.

Lokale und regionale klimatische Änderungen haben über zahlreiche meteorologische und hydrologische Wechselwirkungen Auswirkungen auf viele Aspekte des Ökosystems der Ostsee, wie z.B. auf die Migration von Tierarten sowie die Artenzusammensetzung und Struktur der Nahrungsnetze. Diesbezüglich wird versucht, auf der Grundlage von aktuell vorliegenden Daten überregionale Modifikationen im Ökosystem abzuschätzen und zukünftigen Forschungsbedarf zu formulieren. Aus den Ergebnissen dieser Arbeiten und der Zusammenschau der Sachverhalte werden Empfehlungen für die Umweltplanung abgeleitet. Dabei ist die kleinräumige Auflösung und die enorme Fülle biologischer Daten, die in die biologischen Simulationsmodelle eingehen, einzigartig.

Beteiligte Partner: 
IfAÖ, LLUR, IOW
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Institut für Angewandte Ökosystemforschung
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