Copepods in a warming climate: A pan-regional model investigation of zooplankton in the North Atlantic Ocean
Final Report Abstract
Copepoden, kleine Ruderfußkrebse, bilden die Nahrungsgrundlage für viele Jungfische im Nordatlantik und gelten auf Grund ihrer Anpassung an bestimmte vom Klima beeinflußte Umweltgegebenheiten, als Klimaindikatoren. So zeigten vergangene Studien die Abhängigkeit von Temperatur, welche auf dessen Einfluß auf verschiedene physiologische Prozesse zurückzuführen ist. Diese Zusammenhänge verschiedener physiologischer Prozesse im Vergleich zur Umwelt und die möglichen Folgen der erwarteten Erwärmung des Ozeans im laufenden Jahrhundert ist Inhalt dieses Projektes. Dazu wurden numerische Modelle genutzt, welche die Ozeandynamik und –biogeochemie sowie die Populationsdynamik dominanter Copepoden berechnen. In verschiedentlichen Studien wurden die Lebensstrategien unterschiedlicher Arten in der Nordsee (NO-Atlantik) und dem Gulf of Maine (NW-Atlantik) verglichen: Pseudocalanus spp. ist an kälteres Wasser angepaßt und dominiert im Frühsommer, wenn durch die Phytoplanktonblüte viel Futter vorhanden ist, während Centropages typicus in wärmerer Umgebung besseres Wachstum zeigt. Um geringeres Futterangebot im warmen Herbst zu kompensieren, ist ein weiteres Nahrungsspektrum wichtig. So können nach Modelluntersuchungen Abundanzen erreicht werden, welche das Überleben im Winter sichern. Unter durch Klimamodelle prognostiziertem Anstieg der Ozeantemperatur ändern sich auch die Bedingungen für marine Lebewesen. Frühere Studien zeigten einen möglichen Rückgang von Dorsch durch negativen Temperatur-Effekt in diesen Meeren. In diesem Projekt konnten diese Studien erstmals durch den Einfluß des Zooplanktons erweitert werden, da Pseudocalanus häufigste Nahrung für Fischlarven ist: Im Frühling, einer kritischen Phase für die Larven, kann bei steigenden Temperaturen Pseudocalanus nicht mehr ausreichend wachsen und ein Wechsel in der Dominanz zu Centropages typicus ist prognostiziert. Diese Art kann jedoch nicht gut von Fischlarven verwertet werden. Somit ist zu erwarten, daß steigende Temperaturen nicht nur direkt, sondern über das Nahrungsnetz auch indirekt das Dorschvorkommen negativ beeinflussen wird.
Publications
- 2010. Influence of projected ocean warming on population growth potential in two North Atlantic copepod species. Progress in Oceanography 87, 264-276
Stegert, C., Ji, R. and Davis, C.S.
- 2010. Modeling copepod populations in the Gulf of Maine: building prediction capability through a process-oriented approach. ICES CM 2010/L
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- 2012. Linking stage resolved population models with field observations – an integrated approach on population dynamics of Pseudocalanus elongatus in the German Bight. Journal of Plankton Research 34, 1-17
Renz, J., Stegert, C., Peters, J., Moll, A. and Hirche, H.-J.
(See online at https://doi.org/10.1093/plankt/fbr076) - 2012. Processes controlling seasonality and spatial distribution of Centropages typicus: a modeling study in the Gulf of Maine/Georges Bank region. Journal of Plankton Research 34, 18-35
Stegert, C., Ji, R., Li, N. and Davis, C.S.
- i, R., Stegert, C. and Davis, C.S., in press. Sensitivity of copepod populations to bottom-up and top-down forcing: a modeling study in the Gulf of Maine region. Journal of Plankton Research
Ji, R., Stegert, C. and Davis, C.S.
(See online at https://doi.org/10.1093/plankt/fbs070)
