Differenzierung art-, kolonie- und symbionten-spezifischer Effekte auf Skelettmerkmale tropischer Korallen unter Szenarien des Klimawandels und der Umweltvariabilität (DiSCoSym)

Marine Hitzewellen und Ozeanversauerung beeinträchtigen die Strukturen tropischer Korallenriffe weltweit, mit direkten und indirekten Auswirkungen auf die Funktion und Dienstleistungen dieser Ökosysteme. Tropische Korallen formen mit ihren Skeletten das Grundgerüst der Korallenriffe, angetrieben durch die Energie ihrer endosymbiontischen Algen. Der Klimawandel beeinflusst die Prozesse der Skelettbildung, was sich in reduzierten Wachstumsraten und biogeochemischen Veränderungen während der Kalzifizierung, sowie möglichen Veränderungen der Kolonieform manifestiert. Drei große Wissenslücken erschweren unser Verständnis der komplexen Auswirkungen des Klimawandels auf die Eigenschaften der Korallenskelette und damit auf die Zukunft der Korallenriffe: Erstens haben die meisten Studien die Auswirkungen des Klimawandels unter stabilen Umweltszenarien untersucht, aber den Einfluss kurzfristiger Umweltvariabilität (tageszeitlicher und saisonaler Schwankungen) vernachlässigt. Zweitens konzentrieren sich viele Studien auf einzelne Korallenarten, mit geringer oder keiner Replikation der Kolonien. Drittens haben bisherige Studien meist den Einfluss der Gemeinschaft endosymbiontischer Algen übersehen. Dieses Projekt wird die Wissenslücken durch ein Experiment zu Klimawandel- und Umweltvariabilität schließen, in dem replizierte Kolonien verschiedener Korallenarten, mit kontrollierten und manipulierten Gemeinschaften von Endosymbionten untersucht werden. Das Hauptziel dieses Projekts ist es zwischen art-, kolonie- und symbionten-spezifischen Effekten auf die Skelettmerkmale tropischer Korallen unter zukünftigen Klimaszenarien zu differenzieren. Das Projekt ist in sechs Arbeitspakete aufgeteilt: (1) Ein Langzeit-Experiment mit vier Korallenarten, die aktuellen und prognostizierten Bedingungen des Klimawandels ausgesetzt werden, einschließlich zweier Stufen tageszeitlicher Variabilität von Temperatur und pCO2, (2) die Herstellung klonaler Korallenfragmente mit manipulierten Gemeinschaften der Endosymbionten und zur Integration in das Langzeit-Experiment, (3) die Untersuchungen der Morphologie der Korallenkolonien, (4) des Wachstums und (5) der Kalzifizierung, sowie (6) der Biogeochemie und der Isotopenzusammensetzung der Korallenskelette. Das vorgeschlagene Projekt adressiert zentrale Forschungsfragen des SPP 'Tropical Climate Variability & Coral Reefs' (SPP 2299), indem es biologische und umweltbedingte Variabilität auf verschiedenen zeitlichen Skalen (Thema A) sowie den Einfluss des Klimawandels auf verschiedene Korallenarten und ihre assoziierten Symbionten untersucht (Thema B). Dies schafft sowohl ein Fenster in die Vergangenheit, indem es Klimarekonstruktionen stützt, als auch einen Blick in die Zukunft, indem es aufzeigt, welche Veränderungen zukünftige Szenarien des Klimawandels in Korallenriffen hervorrufen können.

DFG-Verfahren Schwerpunktprogramme

Teilprojekt zu SPP 2299:  Tropische Klimavariabilität und Korallenriffe. Von der Vergangenheit in die Zukunft - Ein Blick auf aktuelle Änderungsraten in ultrahoher Auflösung