Ein verborgener Schatz: Ökologische Erkenntnisse aus „propagule banks“ benthischer Foraminiferen in Küstenlebensräumen von Korfu (Ionisches Meer)
Paläontologie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Projekt „Ein verborgener Schatz: Ökologische Erkenntnisse aus „propagule banks“ benthischer Foraminiferen in Küstenlebensräumen von Korfu (Ionisches Meer)“ untersuchte die Ökologie und Diversität von Foraminiferen aus dem Flachwasserbereich. Es wurden 200 Arten bestimmt, die spezifische Verbreitungsmuster zeigten: Artgemeinschaften der felsigen Nord- und der sandigen Südküsten Korfus zeigten die größten Unterschiede. Wassertiefe und Vegetation hatten deutlichen Einfluss auf die Art-Zusammensetzungen. In den meisten Sediment-Proben wurde die Art Amphistegina lobifera gefunden, die als invasiv klassifiziert ist. Sobald A. lobifera mit über 20% in einer Probe vorkam, hatte dies negative Auswirkungen auf die Diversität. Insbesondere kleine miliolide, sowie sessile Epiphyten waren deutlich reduziert, da sie die gleichen Lebensräume bewohnen. Diese Entwicklung wurde derzeit allerdings nur in wenigen Proben beobachtet. Trotzdem muss damit gerechnet werden, dass es in der Zukunft zu weiteren Veränderungen der Artgemeinschaften kommen wird. Einige unabhängige Kultivierungsexperimente mit „propagules“ (Juvenilstadien) aus Lagunen von Korfu ermöglichten neue Einblicke in Struktur und Zusammensetzung lokaler propagule banks, sowie in die Reaktionen von Gemeinschaften auf verschiedene Umweltfaktoren: Es zeigte sich, dass propagule-Gemeinschaften zu verschiedenen Jahreszeiten (Frühling und Herbst) unterschiedlich zusammengesetzt waren und dass der Sammel-Zeitpunkt eine Rolle für die Interpretation spielt. Auch die Herkunft aus verschiedenen Lagunen war relevant, selbst bei ähnlichen lokalen Umweltbedingungen. Entgegen der Erwartungen spielten verschiedene Substrate in den Experimenten keine relevante Rolle. Insgesamt hatten höhere Anteile an organischem Material im feinen Sediment einen größeren Einfluss auf die Zusammensetzung. Experimente mit verschiedenen pH-Werten zeigten deutliche Faunen-Unterschiede zwischen höheren (>7.8) und niedrigeren Werten (<7.2). Höhere pH-Bedingungen waren durch eine Dominanz von porzellanschaligen Individuen gekennzeichnet, während agglutinierte Foraminiferen unter niedrigen Bedingungen häufiger wurden. Waren die Gemeinschaften zunächst niedrigen und dann höheren Werten ausgesetzt, wurden sie durch Porzellanschaler dominiert. Interessanterweise war die Sterblichkeit selbst unter niedrigen Bedingungen relativ gering und einige Porzellanschaler überlebten selbst mit beschädigten oder angelösten Schalen. Dies deutet auf ein gewisses Erholungspotential der Gemeinschaften hin. Unter verschiedenen Temperaturen wuchsen unterschiedliche Gemeinschaften heran, was vorherige Studien bestätigt. Foraminiferen wuchsen auch bei 29–36°C, allerdings mit reduzierter Individuenzahl und höherer Sterblichkeit als bei 22°C. Nach einer Re-Kultivierung des Materials bei niedrigeren Temperaturen (22°C und 26°C), zeigten die Gemeinschaften nach wie vor den Einfluss des vorherigen Experiments (29–36°C und 22°C). Flachwasser- Gemeinschaften scheinen es auszuhalten, kurzzeitig hohen Temperaturen ausgesetzt zu sein, aber der Einfluss der Bedingungen wirkt noch über längere Zeiträume auf die Fauna nach. In allen Experimenten wuchsen viele allochthone (ortsfremde) Foraminiferen. Diese deuten auf eine „verborgene“ Diversität in den propagule banks hin, weshalb in einem längeren Experiment mehrere Probenzeiträume analysiert wurde. Dabei kamen morphologische und molekulare Methoden (Metabarcoding) zum Einsatz. In den Ergebnissen zeigten beide Ansätze vergleichbare Muster in den Gemeinschaften, die hauptsächlich durch die Jahreszeiten (Frühling und Herbst) und die Kultivierungsdauer (5, 10, oder 15 Wochen) beeinflusst waren. Durch Metabarcoding war es zum ersten Mal möglich, die Unterschiede zwischen feinerer (<63 µm) und gröberer (>63 µm) Fraktion darzustellen, die sich auch während der Experimente fortsetzte. Dies erlaubt Einblicke in die Mechanismen hinter den schnellen Faunenreaktionen von Foraminiferen auf Umweltveränderungen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
-
(2018): Is timing everything? The effects of site, seasonality and substrate on foraminiferal assemblages grown from propagule banks. – In: Aze T., Woodhouse A. & Mair A. (Eds): TMS Annual Conference 2018 “Microfossil Insights into Greenhouse Worlds” (November 14–15 2018, Leeds, UK). Abstracts with Programs
Weinmann A.E., Goldstein S.T., Triantaphyllou M.V. & Langer M.R.
-
(2018): New insights from propagule experiments in a shallow-water lagoon in Corfu (Greece, Ionian Sea). – FORAMS 2018 – International Symposium on Foraminifera “Foraminifera in a Changing World” (June 17–22 2018, Edinburgh, UK). Abstracts: 681
Weinmann A.E., Goldstein S.T., Triantaphyllou M.V. & Langer M.R.
-
(2018): What could have been – Implications from laboratory experiments on foraminiferal assemblages for environmental reconstructions. – In: Froitzheim N., Grevel K.-D., Hoffmann G., Luguet A., Martin T. & Strack R. (Eds): GeoBonn 2018 “Living Earth” (September 2–6 2018, Bonn, Germany). Abstracts: 268
Weinmann A.E., Langer M.R., Goldstein S.T. & Triantaphyllou M.V.
-
(2019): Ecology and community structure of modern intertidal foraminifera from Corfu Island (Greece): Insights from propagule experiments. – GSA Annual Meeting 2019 (September 22–25 2019, Phoenix, AZ, USA). Abstracts with Programs 51/5: 270-10
Weinmann A.E., Goldstein S.T., Triantaphyllou M.V. & Langer M.R.
-
(2019): Effects of sampling site, season, and substrate on foraminiferal assemblages grown from propagule banks from lagoon sediments of Corfu Island (Greece, Ionian Sea). – PLoS One 14: e0219015
Weinmann A.E., Goldstein S.T., Triantaphyllou M.V. & Langer M.R.
-
(2020): Compositional shifts in shallow-water foraminiferal assemblages in response to pH variations: Insights from a culture experiment with propagules. – GSA Annual Meeting 2020 (October 26–30 2020, online). Abstracts with Programs 52/6: 177-12
Weinmann A.E., Goldstein S.T., Langer M.R. & Triantaphyllou M.V.
-
(2021): Community responses of intertidal foraminifera to pH variations: a culture experiment with propagules. – Aquatic Ecology 55: 309–325
Weinmann A.E., Goldstein S.T., Triantaphyllou M.V. & Langer M.R.
-
(2021): The propagule method as a tool to study assemblage dynamics in benthic foraminifera: An example with pH variations. – EGU General Assembly 2021 (April 19–30 2021, online). EGUsphere: EGU21–7192
Weinmann A.E., Goldstein S.T., Triantaphyllou M.V. & Langer M.R.
-
(2021): The recent distribution of benthic shallow-water foraminifera in Corfu Island (Greece, Ionian Sea) – A biodiversity hotspot between the eastern and western Mediterranean. – In: Stumpf S., Türtscher J., Pfaff C., Jambura P.L. & Kriwet J. (Eds): 92nd Annual Meeting of the Paläontologische Gesellschaft (September 27–30 2021, online). Berichte der Geologischen Bundesanstalt 142: 100
Weinmann A.E., Triantaphyllou M.V. & Langer M.R.
-
(2022): Assessing assemblages from foraminiferal propagule banks: A combined approach of culture experiments and eDNA metabarcoding. – EGU General Assembly 2022 (May 23–27 2022, Vienna, Austria). EGUsphere: EGU22–2315
Weinmann A.E., Morard R., Hassenrück C., Goldstein S.T., Li Q., Raposo D., Triantaphyllou M.V. & Langer M.R.
-
(2022): Cenozoic mass occurrences of Larger Benthic Foraminifera in the Mediterranean region: What can we learn from the current range expansion of Amphistegina lobifera? – In: Rantitsch G. & Raith J.G. (Eds): PANGEO 2022 (September 10–13 2022, Leoben, Austria). Berichte der Geologischen Bundesanstalt 143: 199
Weinmann A.E., Koukousioura O., Triantaphyllou M.V. & Langer M.R.
