Influence of nutrient supply and foraging behavior and life history of copepods on the dynamics of a widespread pelagic food web module

• Antragsteller: Professor Dr. Wilfried Gabriel, seit 1/2011
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 59962947

Die Größenstruktur von Planktongemeinschaften nimmt großen Einfluss auf funktionelle Eigenschaften pelagischer Ökosysteme wie Nährstoffflüsse, Primär- und Exportproduktion sowie den Energietransfer entlang der Nahrungskette. In vielen marinen und Süßwassersystemen spielen Copepoden eine Schlüsselrolle in diesen Prozessen und können als 'Schalter' zwischen alternativen Nahrungsketten fungieren (einer kurzen, direkten von größerem Mikrophytoplankton zu Copepoden und einer längeren von kleinem Nanophytoplankton via Ciliaten zu Copepoden). Gemeinsam mit den anorganischen, gelösten Nährstoffen bilden Nanophytoplankton, Mikrophytoplankton, Ciliaten und Copepoden einen fünfkantigen Baustein (Pentagonmodul) im pelagischen Nahrungsnetz. Die Rolle der Copepoden in pelagischen Nahrungsnetzen wird beeinflusst von der Licht- und Nährstoffversorgung, der Prädation durch Planktivore sowie durch Verhaltensmerkmale und Lebenszykluseigenschaften der Copepoden. Wir möchten die Einflüsse dieser Faktoren auf die Dynamik pelagischer Ökosysteme theoretisch erforschen und uns dabei des 'Pentagonmoduls’ als einer überschaubaren konzeptionellen Vereinfachung bedienen. Im Einzelnen möchten wir ein einfaches Differentialgleichungsmodell des Pentagonmoduls mit verschiedenen Erweiterungen versehen, um folgende Fragen zu beantworten: Wie wird die Dynamik des Pentagonmoduls beeinflusst durch (i) das Nahrungswahlverhalten der Copepoden (z. B. 'switching'); (ii) die Versorgung mit wachstumsbegrenzenden Nährstoffen (Stickstoff und Silizium); (iii) Variation in der Nährstoff zu Kohlenstoff-Stöchiometrie des Phytoplanktons; (iv) durch die Stadienstruktur der Copepodenpopulation, insbesondere durch stadienspezifische Press- und Mortalitätsraten. Wir erwarten, dass das Projekt testbare Hypothesen generiert und zu einem tieferen konzeptionellen Verständnis natürlicher und anthropogener Einflüsse auf die Größenstruktur, trophische Struktur und den Energiefluss durch pelagische Ökosysteme beitragen wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Sebastian Diehl, bis 1/2011