Veränderungen mikrobieller Gemeinschaften und assoziierter Nährstoffflüsse infolge des Ausbaus von Offshore-Windparks in der Nordsee

• Antragstellerin: Dr. Chandni Sidhu, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 569718716

Offshore-Windenergie entwickelt sich weltweit zu einem entscheidenden Bestandteil einer nachhaltigen blauen Wirtschaft. Für Deutschland, das bis 2045 CO2-Neutralität erreichen will, ist die Offshore-Windenergieproduktion von besonderer Bedeutung. Während die Umweltauswirkungen großer Offshore-Windparks auf höhere Meeresorganismen umfassend untersucht wurden, besteht weiterhin eine erhebliche Wissenslücke hinsichtlich ihrer möglichen Auswirkungen auf marine Meeresplankton, insbesondere Bakterien, Phyto- und Zooplankton, die die Funktion produktiver Küstenökosysteme gewährleisten. Das Ökosystem der Nordsee ist global wichtig aufgrund der hohen Phytoplankton-Produktion, die die Grundlage eines komplexen marinen Nahrungsnetzes bildet. Die Auswirkungen von Offshore-Windparks (OWFs) auf die Primärproduktion sind vielschichtig. Der Strömungseffekt der Turbinen kann die Wassersäule durchmischen, benthische Nährstoffe an die Oberfläche bringen und das Phytoplankton-Wachstum fördern. Andererseits kann erhöhte Trübung durch aufgewirbelte Sedimente und verstärktes Abweiden durch Filtrierer die Phytoplankton-Produktion beeinträchtigen. Großflächige OWFs können auch die Boden-Scherspannungsmuster und die Nährstoffverteilung beeinflussen. Diese Effekte könnten die Zusammensetzung und Interaktionen von Plankton-Gemeinschaften im mikrobiellen Kreislauf beeinflussen, einem wichtigen Bestandteil des pelagischen Nordsee-Ökosystems. Die vorgeschlagene Studie zielt darauf ab, die folgenden wesentlichen Lücken zu schließen: • Untersuchen, ob sich die marinen Planktongemeinschaften im Meerwind OWF signifikant von denen an den ausgewählten Referenzstandorten unterscheiden und wie diese Unterschiede sowohl räumlich als auch zeitlich variieren. • Bewerten, ob die Präsenz von OWF-Fundamenten zu einem Nettoanstieg oder Rückgang der Primärproduktivität führt, basierend auf Beobachtungsdaten. • Untersuchung, wie sich Veränderungen der Primärproduktivität auf die Produktion von gelösten und partikulären organischen Stoffen, einschließlich DOC und DON, auswirken. Nach unserem Kenntnisstand wurden bisher keine feinräumigen räumlichen Studien durchgeführt, die speziell den potenziellen Einfluss von Offshore-Windparks auf untere trophische Ebenen unter Verwendung von realen in situ Meerwasserproben untersuchen. Neben den genannten Schlüsselfragen zielt dieses Forschungsprojekt darauf ab: • .die Planktonzusammensetzung zu analysieren und frühe Indikatoren für den ökologischen Stress an OWF-Standorten zu identifizieren, • .mögliche Veränderungen dieser Gemeinschaften im Hinblick auf den biogeochemischen Kreislauf von Kohlenstoff, Schwefel und Stickstoff, aufzuklären, • eine Verbindung zwischen mikrobiellen Indikatoren und der funktionalen Aktivität des Nordsee-Ökosystems herzustellen, • prädiktive Modelle zu entwickeln, um die ökologischen Auswirkungen von OWFs zu bewerten und eine frühzeitige Erkennung von Umweltveränderungen zu ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen