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Projekt
Erweiterte Stabilisotopenanalysen zur Untersuchung von ökologischer Segregation und historischen Veränderungen in Trophieebenen - Eine vergleichende Untersuchung in Antarktischen und Subantarktischen Seevogelgemeinschaften
Antragstellerin
Professorin Petra Quillfeldt, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Physik, Chemie und Biologie des Meeres
Förderung
Förderung von 2016 bis 2017
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 313397752
Stickstoff- und Kohlenstoff-Isotopenanalysen bieten ein nützliches Werkzeug, um die ökologische Segregation innerhalb und zwischen Arten in marinen Ökosystemen zu untersuchen und liefern Informationen zu trophischen Ebenen und räumlicher Verteilung. Jedoch ist die Anwendung oft durch einen Mangel an Isotopen-Basiswertenwerte behindert. Zum Beispiel können wir inzwischen die ganzjährige Verbreitung auch kleinerer Seevögel feststellen und wenn diese in fernen Gewässern mausern, werden Informationen über ihre Nahrung in ihren Federn konserviert. Allerdings sind oft keine Nahrungsproben aus jenen fernen Gebieten verfügbar, die einen Isotopen-Basiswert bieten würden. Jedoch wurden zwei erweiterte Isotopentechniken vorgeschlagen, um diese Limitationen zu überwinden: Komponenten-spezifische Analysen der Aminosäuren (CSIA, McClelland & Montoya 2002) und die Analyse von Wasserstoffisotopen (HSIA, Ostrom et al. 2014). CSIA basiert darauf, dass Tiere einige essentielle Aminosäuren (z.B. Phenylalanin) unverändert übernehmen, während andere zwischen der Nahrung und dem Konsument verändert werden (z.B. Glutaminsäure). Somit können trophische Ebenen aus der Differenz der Stickstoff-Isotopenwerte in Glutaminsäure und Phenylalanin berechnet werden. HSIA wurde als ein Werkzeug beschrieben, um bei Seevögeln zwischen Nahrung zu unterscheiden, die aus isosmotischen Tintenfischen und Crustaceen oder aus hyposmotischen Knochenfischen besteht. Da sich die Salzbelastung zwischen isosmotischer und hyposmotischer Nahrung unterscheidet, findet beim Verzehr von isosmotischen Diäten während der Salzausscheidung ein stärkerer Wasserverlust statt. Dieser ist mit Isotopendiskriminierung assoziiert und kann zu Deuterium-angereichertem Gewebe führen. Das Ziel der vorliegenden Studie ist es, unser Verständnis der ökologischen Segregation in Seevogel-Gemeinschaften mit diesen erweiterten Stabilisotopenanalysen zu verbessern. In einer vergleichenden Studie werden wir die trophische Struktur von vier Seevogel-Gemeinschaften aus der Antarktis und Subantarktis analysieren, mit Schwerpunkt auf kleine Röhrennasen (Sturmschwalben, Walvögel, Sturmvögel). Mit dem vorgeschlagenen Studiendesign können wir Hypothesen über die Verteilung der trophischen Ebenen in den Gemeinschaften überprüfen, welche sich in der Artenzahl und in ihrer Verbreitung unterscheiden. Darüber hinaus werden wir Jahresunterschiede und historische Veränderungen in der Nahrungsökologie der pelagischen Sturmvögel in polaren Gewässern analysieren: Es werden Federn über Jahre mit unterschiedlicher Nahrungsverfügbarkeit und historischen Zeiträumen (ca. 60-160 Jahre alte Federn aus einer bereits bestehenden Sammlung) auf Veränderungen in trophischen Ebenen untersucht. Diese Studie deckt sich mit den Zielen des SPP1158, vor allem mit den Themen "Gateways to Lower Latitudes" - durch den Vergleich Antarktischer und Subantarktischen Gebiete - und " Response to environmental change" - durch die Bestimmung historischer Veränderungen.
DFG-Verfahren
Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
