Auswirkungen kombinierter Klimawandelstressoren auf die Nachkommen von Korallenrifffischen

• Antragsteller: Dr. Björn Illing
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen ; Biochemie und Physiologie der Tiere
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 393711240

Die Auswirkungen des anthropogenen Klimawandels betreffen bereits jetzt alle Ökosysteme des Planeten, insbesondere die der Weltmeere. Hier wirken sich zum Beispiel Temperaturerhöhungen, die Ozeanversauerung sowie zunehmende Perioden mit Sauerstoffmangel auf das Wachstum und Überleben von Meeresorganismen aus. Meeresgebiete mit konstanten Umweltbedingungen und kaum ausgeprägten saisonalen Unterschieden werden vor dem Hintergrund des Klimawandels für die dortigen Meeresorganismen eine zunehmende Herausforderung darstellen, da deren physiologischen Toleranzschwellen häufig wenig variabel sind oder bereits an ihren Grenzen liegen. Inwiefern Meeresorganismen sich und ihren Stoffwechsel an zukünftige und voraussichtlich noch extremere Bedingungen anpassen können, kann allerdings experimentell bestimmt werden, indem prognostizierte Bedingungen simuliert und die Effekte untersucht werden. Untersuchungen, bei denen die drei genannten Faktoren gekoppelt getestet werden - insbesondere im Hinblick auf Meeresfische - sind jedoch kaum vorgenommen worden. Diese durch den Klimawandel verstärkten Umweltfaktoren können bei der Entwicklung der Populationsdynamiken zunehmend an Gewicht gewinnen, da die Populationsstärken, abgesehen von der Fischerei, stark von der Rekrutierung und dem Überleben der Larven gesteuert werden. Im vorliegenden Antrag sollen deshalb mit Hilfe der Messung ökophysiologischer Parameter die Interaktion und Auswirkungen der Klimawandelfaktoren Temperaturerhöhung, Ozeanversauerung und Sauerstoffmangel auf die jungen und besonders empfindlichen Lebensstadien von Korallenrifffischen untersucht werden. Zwei Arten von Experimenten sollen Erkenntnisse dazu liefern, wie die Larven des Zimtclownfisches (Amphiprion melanopus), einer Schlüsselart des Great Barrier Reefs (Australien), auf simulierte, zukünftige Umweltbedingungen reagieren werden. Hierzu soll die Interaktion der drei Faktoren auf die Schwimmgeschwindigkeit, den Sauerstoffverbrauch sowie das Wachstum und die Kondition von einzelnen Organismen untersucht werden. Auf Gewebe- und Zellebene komplettieren Beobachtungen der Kiemenstruktur und –oberfläche sowie der Aktivität von Stoffwechselenzymen das Bild. Durch die Untersuchung des gesamten Entwicklungszeitraums vom Schlupf bis zur Metamorphose können die Phasen größter Vulnerabilität identifiziert und ein ganzheitliches Verständnis der Ontogenie der Larven unter zukünftigen Umweltbedingungen gefördert werden. Die erwarteten Erkenntnisse bieten auf Grund ihres ganzheitlichen Ansatzes ein großes Potential für den Schutz der Biodiversität von Meeresfischen. Dadurch dass die physiologischen Erkenntnisse auf der Ebene einzelner Individuen mit Hilfe von Modellen theoretisch auf die Populationsebene skaliert werden können, bietet das Projekt großen Spielraum für weitere Forschungsansätze, auch bezüglich einer Übertragung der Erkenntnisse auf kommerzielle Fischarten gemäßigter Breitengrade und ihrer nachhaltigen Nutzung.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Australien
• Gastgeberin: Professorin Jodie L. Rummer, Ph.D.