Licht im Dunkeln des Ökosystemmetabolismus: Verknüpfung von Metabolismus mit der Dynamik von Nahrungsnetzen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Mario Brauns; Janine Rüegg, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 574707126

Die anhaltende Nutzung von Fließgewässern hat zu tiefgreifenden Veränderungen in deren Struktur und Stoffhaushalt geführt. Dies hat teilweise drastische Konsequenzen für die Diversität limnischen Lebensgemeinschaften, da menschliche Eingriffe physikalische, chemische und Habitateigenschaften von Fließgewässern meist gleichzeitig beeinträchtigen. Noch ist unklar, ob eine Reduktion der Biodiversität zu einer veränderten Funktionsweise von limnischen Ökosystemen führt oder ob beide als ein zusammenhängendes Phänomen degradierter Ökosysteme darstellen. Dieses mangelnde Verständnis verhindert ein funktions-orientiertes Management von Fließgewässern, das sich derzeit in erster Linie auf Biodiversität konzentriert, anstatt limnische Ökosysteme so zu managen, dass ihre Funktionalität und die damit verbundenen Dienstleistungen erhalten bleiben. Dies erfordert einen neuartigen Ansatz, der die Identität von Arten und ihre funktionelle Rolle mit dem organischen Stoffkreislauf des gesamten Systems verbindet. Mit MetaBoxWeb schließen wir diese Kenntnislücke über Diversitäts-Funktions-Beziehungen in limnischen Ökosystemen, indem wir zwei bisher getrennte Disziplinen, die Nahrungsnetzforschung und Biogeochemie miteinander verbinden. Das vorgeschlagene Projekt baut die umfassendste Datenbank über Biodiversität des Makrozoobenthos, deren Sekundärproduktion und trophischen Interaktionen in Verbindung mit Ökosystemmetabolismus auf. Diese Datenbank wird durch systematische Literaturrecherche publizierter Daten erstellt und durch nationale und internationale Monitoringdaten sowie unveröffentlichten Informationen aus unseren Kooperationsnetzwerken ergänzt. Darauf aufbauend quantifizieren wir, wie sich die Diversität auf die Ökosystemfunktion von Fließgewässern auswirkt und ob und wie sich die Diversität des Makrozoobenthos und deren Stoffflüsse aus der Primärproduktion und Ökosystemrespiration vorhersagen lassen. Darüber hinaus wollen wir funktionale Indikatoren entwickeln, die Biodiversitätsindizes mit der Funktion von Ökosystem über die Sekundärproduktion verknüpfen. Mit der vorgeschlagenen Forschung leisten wir einen erheblichen Beitrag zur Entwicklung besserer Strategien für die Aufrechterhaltung der Ökosystemfunktionen und der wertvollen Dienstleistungen von limnischen Ökosystemen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen