Budgetierung von Sauerstoffproduktion unter sich ändernden Lichtverhältnissen in oligotrophen Seen

• Antragsteller: Dr. Alexander Frank, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 490946044

Um die Stoffwechselreaktionen von Seeökosystemen auf schnelle Umweltveränderungen wie „Browning“ zu verstehen, ist eine detaillierte Quantifizierung der Primärproduktion und Respiration unter natürlichen Bedingungen unabdingbar. Die Respiration am Tage ist jedoch für herkömmliche Konzentrationsmessungen „unsichtbar“. Daher sind unser prozedurales Verständnis und die Qualität von Vorhersagen begrenzt. Stabile Isotopenmessungen von Sauerstoff und Kohlenstoff bieten möglicherweise ein Instrument zur Untersuchung funktioneller Beziehungen von Respirationsraten in der Helligkeit an. Wir schlagen vor, hochfrequente In-situ-Messungen zusammen mit langfristiger Ökosystemforschung und stabilen Isotopen zu verwenden, um die Lichtabhängigkeiten natürlicher Phytoplankton-Gemeinschaften in 3 verschiedenen Seen über einen Zeitraum von einem Jahr zu untersuchen. Unter Berücksichtigung der Leistungsfähigkeit dieser verschiedenen Methoden erwarten wir, (a) die Treiber der In-situ-Tagesatmung zu bestimmen, (b) die zeitliche Variabilität von R zu bestimmen, (c) die Stabilität der Fraktionierung der Gemeinschaftsatmung zu bewerten, (d) die Variabilität in photosynthetischen Quotienten abzuschätzen und (e) nichtproduktive Licht-abhängige Prozesse unter naturnahen Bedingungen zu quantifizieren. Die Beantwortung der oben genannten Ziele und Hypothesen liefert Informationen über die Beziehung zwischen dem Seestoffwechsel und der Zusammensetzung der Gemeinschaft, einschließlich unvoreingenommener Schätzungen zur Tagesatmung. Es werden dabei auch Kenntnisse über die lichtinduzierte Variabilität der Photosynthese-quotienten und die möglichen Auswirkungen hohen Licht-intensitäten auf die Brutto- und Nettoökosystemproduktion gewonnen. Im Allgemeinen werden diese Untersuchungen unser Verständnis des Stoffwechsels von oligotrophen und klaren See-Ökosystemen fördern und eine solide Grundlage für die Erforschung grundlegender Fragen der Seeökologie, einschließlich des „browning“, bieten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Großbritannien, Italien, Schweden
• Mitverantwortlich: Professor Johannes Barth, Ph.D.
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professor Dr. Jan Kaiser; Dr. Andrea Lami; Professorin Dr. Silke Langenheder; Dr. Don Pierson; Dr. Michela Rogora; Professor Dr. Lars Tranvik