Vertikale tageszyklische Migration von Zooplankton im Peruanisches Auftriebsgebiet: Einblicke in gegenwärtige und künftige Auswirkungen auf die Biogeochemie

• Antragstellerin: Dr. Tianfei Xue, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 572350770

Das Hauptziel dieses Projekts ist es zu untersuchen wie sich die tägliche vertikale Wanderung (diel vertical migration; DVM) von Zooplankton im peruanischen Auftriebssystem auf die lokale Biogeochemie auswirkt. Diese tägliche vertikale Bewegung von Organismen in der Wassersäule stellt die größte Tiermigration auf dem Planeten dar und spielt eine kritische Rolle in den biogeochemischen Kreisläufen der Ozeane. Global gesehen wird der durch DVM gesteuerte Kohlenstofffluss auf über 1 PgC pro Jahr geschätzt und trägt somit etwa 14–18% zum gesamten Kohlenstoffexport bei. Trotz dieses signifikanten Einflusses auf den globalen Kohlenstoffkreislauf und den daraus resultierenden Folgen für die marinen Kreisläufe von Sauerstoff und Stickstoff wird DVM in aktuellen biogeochemischen Modellen nur selten berücksichtigt, was eine Wissenslücke über seine Rolle in marinen Systemen hinterlässt. Diese Lücke wiegt besonders schwer in Regionen wie dem peruanischen Auftriebssystem, welches eine der weltweit größten und flachsten Sauerstoffminimumzonen aufweist und ein Hotspot für marine Stickstoffverluste ist. Die Migrationsstrategien lokaler Zooplanktonarten zeichnen sich durch einzigartige DVM-Verhaltensweisen aus und könnten tiefgreifende Auswirkungen auf die regionalen biogeochemischen Prozesse haben. Durch die Integration von DVM in ein modernes, hochauflösendes regionales Modell wollen wir quantifizieren wie unterschiedliche, aus Beobachtungsdaten abgeleitete Migrationsverhalten die regionale Oberflächenproduktivität, den Kohlenstoffexport, die Sauerstoffverteilung und den Stickstoffverlust unter aktuellen Klimabedingungen beeinflussen. Mittels prognostischer Simulationen werden wir die Sensitivität des DVM-Verhaltens gegenüber dem Klimawandel untersuchen und die daraus resultierenden biogeochemischen Auswirkungen analysieren. Die hier vorgeschlagene Forschung wird dazu beitragen, potenzielle systematische Verzerrungen in aktuellen Modellen, die DVM noch nicht berücksichtigen, zu identifizieren und so unsere Fähigkeit zu verbessern, die marinen Kohlenstoff- und Nährstoffkreisläufe in einem sich wandelnden Klima vorherzusagen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen