Erwärmungseffekte unter mehrfachen Stressfaktoren: Auswirkung von Temperaturvariabilität und Ressourcenverfügbarkeit auf die Reaktion von Phytoplanktongemeinschaften bei Umweltveränderung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Süßwasserökosysteme erbringen essenzielle Ökosystemdienstleistungen, sind jedoch zunehmend durch anthropogene Einflüsse wie Temperatur- und Nährstoffveränderungen bedroht. Ziel dieses Projekts war es, die Reaktionen natürlicher Phytoplanktongemeinschaften auf Veränderungen im Mittelwert und in der Varianz der Temperatur unter Berücksichtigung lokaler Faktoren wie des Nährstoffkontextes und der thermischen Vorgeschichte zu untersuchen. Zunächst wurden thermische Reaktionskurven für maximale Wachstumsraten und maximale Biomasse ermittelt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Leistungsfähigkeit der Gemeinschaften sowie die Biomasse nichtlineare Funktionen der Temperatur darstellten und maßgeblich durch das Nährstoffangebot beeinflusst wurden – im Einklang mit theoretischen Vorhersagen, trotz Anpassungen in der Gemeinschaftszusammensetzung. Darüber hinaus wurde der Einfluss erhöhter Temperaturmittelwerte und -varianzen unter verschiedenen Nährstoffszenarien untersucht. Es zeigte sich, dass sowohl erhöhte Mittelwerte als auch Varianzen die Gemeinschaftsleistung (z. B. Wachstumsraten) steigerten, während die maximale Biomasse unbeeinflusst blieb. Diese Resultate bestätigten die Erwartungen aus dem Variabilitätskonzept nur teilweise. Entgegen der Hypothese konnten keine interaktiven Effekte zwischen dem N:P-Verhältnis und der Temperatur festgestellt werden. Schließlich wurde analysiert, inwiefern sich die Effekte von Temperaturvariabilität und Nährstoffen zwischen verschiedenen Klimaregionen unterscheiden. Hohe Nährstoffkonzentrationen und ausgeglichene N:P-Verhältnisse ermöglichten eine gesteigerte Leistungsfähigkeit unter erhöhten Temperaturbedingungen. Bei unausgewogenen oder niedrigeren Nährstoffverhältnissen hingegen waren die Reaktionen stark klimaregionsabhängig, was auf Abweichungen von bestehenden theoretischen Annahmen hinweist. Insgesamt liefern die Ergebnisse wertvolle Einblicke darauf, wie sich Konzepte der thermischen Leistungsfähigkeit und Variabilität auf ökologisch relevante, natürliche Gemeinschaften übertragen lassen.
Link zum Abschlussbericht
https://github.com/GerhardMiriam/Report_DFG_MGerhard
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Interview: "How Are We Pressuring Water Systems?" Saberes a la mesa, Vol. 3, issues 15 and 17.
Miriam Gerhard
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Panelist in Seminar: "Water, the Lifeblood of a World in Motion." Talk: "Impact of Multiple Factors on Water Bodies: From the Field to the Laboratory." Organized by: Center for Agroecology – Emmanuel Center, Colonia, Uruguay
Miriam Gerhard
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The experimental implications of the rate of temperature change and timing of nutrient availability on growth and stoichiometry of a natural marine phytoplankton community. Limnology and Oceanography, 69(8), 1769-1781.
Happe, Anika; Ahme, Antonia; Cabrerizo, Marco J.; Gerhard, Miriam; John, Uwe & Striebel, Maren
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Nutrient‐dependent thermal response in growth and stoichiometry of Antarctic phytoplankton. Limnology and Oceanography, 70(6), 1709-1724.
Smykala, Mike; Gerhard, Miriam & Plum, Christoph
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Panelist in Webinar, "21st Century Water and the Challenges Facing Uruguay." Talk: "Climate Change: Effects on Aquatic Ecosystems and Challenges for the Country."
Miriam Gerhard
