Wo sind die Quallen? Eine integrative molekulare Studie, zur Untersuchung der Artenvielfalt, Verteilung und Konnektivität von gelatinösem Zooplankton innerhalb des sich wandelnden Südpolarmeer

• Antragstellerin: Dr. Gerlien Verhaegen
• Fachliche Zuordnung: Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 501995788

Gelatinöses Zooplankton (GZP) ist eine paraphyletische und ökologisch vielfältige Planktongruppe, die Nesseltiere, Ctenophoren und Manteltiere umfasst. GZP sind berüchtigt für ihre "Quallenblüte", die schädlichen Auswirkungen auf menschliche Aktivitäten auf See und auf die Struktur der Meeresökosysteme haben können. In jüngster Zeit hat jedoch ein Paradigmenwechsel stattgefunden, der auch die weit verbreitete Bedeutung und den Nutzen der GZP unterstreicht: Sie spielen nicht nur eine Schlüsselrolle im trophischen pelagischen Netz, sondern erbringen mit ihrem Beitrag zur Kohlenstoffpumpe durch "Quallenblüte" auch eine wichtige Leistung für das Ökosystem. In einigen Gebieten des Südpolarmeers (SM) haben Umweltveränderungen zu einer Verschiebung des Verhältnisses von Mikrozooplanktonfressern von Krill zu Salpen geführt. Neben den umfassend untersuchten Salpen gibt es immer noch eine erhebliche Wissenslücke über andere GZP-Taxa im SM. Diese Wissenslücke ist vor allem darauf zurückzuführen, dass herkömmliche Netzerhebungen für die Untersuchung dieser empfindlichen Organismen ungeeignet sind. Daher besteht das Hauptziel dieses Projekts darin, molekulare Methoden zu integrieren, um die Artenvielfalt, die Verbreitung und die Vernetzung der Populationen von SM GZP zu charakterisieren und diese mit Umweltparametern zu verknüpfen. In einem ersten Schritt werden DNA-Analysen aus der Umwelt (eDNA) verwendet, um die Artenzusammensetzung der GZP zu bestimmen und zu untersuchen, wie diese mit verschiedenen Wassermassen in Verbindung gebracht werden können. Die Artenzusammensetzung der in den Meeressedimenten gefundenen eDNA wird auch mit der darüber befindlichen Wassersäule verglichen, um die Rolle der GZP in der Kohlenstoffpumpe besser zu verstehen. Ein zweites Ziel ist die Durchführung phylogeografischer Analysen auf der Grundlage von gesammelten Probeexemplaren, um Fragen der genetischen Vielfalt und der Konnektivität von SM GZP zu beantworten. Es wird untersucht, ob die Populationen zirkumpolar sind und welche Rolle die antarktische Polarfront für den Genfluss spielt. Als drittes und letztes Ziel werden ökologische Nischenmodelle in drei Dimensionen verwendet, um das Verbreitungsgebiet von SM GZP zu modellieren und ihre limitierenden Faktoren zu definieren. Diese grundlegenden Informationen sind entscheidend für die Vorhersage, wie sich Umweltveränderungen auf die Zusammensetzung und Verteilung der GZP-Gemeinschaft und damit auch auf die trophischen Netze und die SM-Kohlenstoffpumpe in Zukunft auswirken werden.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1158: Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten
• Internationaler Bezug: Australien, Japan, Norwegen
• Kooperationspartner: Dr.-Ing. Emiliano Cimoli, Ph.D.; Dhugal Lindsay, Ph.D.; Dr. Joan J. Soto Àngel
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Martin Haase; Professorin Dr. Charlotte Havermans, Ph.D.; Dr. Larysa Istomina