Aquatische Ökologie
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Forschung

aktuelle Forschungsprojekte:

Flexibility matters: Interplay between trait diversity and ecological dynamics using aquatic communities as model systems (DynaTrait)

Gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), Dr. M. Stockenreiter; Prof. Dr. H. Stibor; PD Dr. P. Fink (Universität Köln); Doktorandin: S. Hammerstein

In diesem Projekt beschäftigen wir uns mit den möglichen Auswirkungen eines Rückgangs der Diversität und dem damit verbundenen Verlust an bestimmten wichtigen funktionellen Eigenschaften von Phytoplanktongemeinschaften. Um mögliche Auswirkungen dieser Verluste auf Ökosystemfunktionen zu ermitteln werden in diesem Projekt folgende Fragestellungen untersucht: (1) Wie wirkt sich der Verlust von Arten und damit wichtiger funktioneller Eigenschaften auf die Phytoplanktonproduktion, die Zusammensetzung des Zooplanktons und auf die Transfereffizienz im pelagischen Nahrungsnetz aus? (2) Können außerdem diese Dynamiken des Verlusts wichtiger funktioneller Eigenschaften eine Rückkopplung auf die Zusammensetzung von Phytoplanktongemeinschaften selbst haben? Um diese Fragen beantworten zu können, werden natürliche Phytoplanktongemeinschaften in großen Feldversuchen sowie im Labor experimentell in ihrer Diversität manipuliert.

Auswirkung und Dynamik von Stickstoffzufuhr in Seeökosystemen

Gefördert durch Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Dr. G. Trommer, Doktorandin: M. Poxleitner

Anthropogen erhöhter Sticktstoffeintrag in Gewässer spielt eine wesentliche Rolle bei Veränderungen von Gewässerökosystemen und wird voraussichtlich künftig noch weiter ansteigen, da die stetig anwachsende Nachfrage von Nahrungsmitteln hohe Mengen an stickstoffreichen Düngemitteln für deren Produktion erfordert. Diese Studie untersucht den Einfluss erhöhter Stickstoffbelastung auf Planktongemeinschaften in limnologisch bereits gut untersuchten Seen in Oberbayern (Brunnsee, Klostersee and Thalersee nahe der Limnologischen Forschungsstation in Seeon) und ermittelt Veränderungen des Stickstoffeintrags in der Vergangenheit. Zur Abschätzung des heutigen  Stickstoffflusses von Atmosphäre bis Seesediment werden Stickstoffgehalte in Niederschlag, Seepelagial und Seesedimenten gemessen. Durch die Analyse von stabilen Stickstoffisotopen in Sedimentkernen können Veränderungen des Stickstoffhaushalts der vergangenen ~ 150 Jahre aufgedeckt werden. Zusammen mit experimentellen Ansätzen werden mögliche Konsequenzen des Stickstoffeintrags quantifiziert. In Mesokosmen - Experimenten auf den Seen wird der Einfluss von Stickstoff auf die chemische Biomassezusammensetzung (Stöchiometrie) und Biodiversität natürlicher Phytoplanktongemeinschaften, sowie deren Interaktionen mit Zooplankton in mehreren Seen untersucht.

Genetische und ökologische Charakterisierung der invasiven Süßwasserqualle Craspedacusta sowerbii

Gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), Prof. Dr. H. Stibor; Dr. S. Gießler; Doktorandin: K. Schachtl

Eine Konsequenz der steigenden Mobilität ist die vermehrte Einführung gebietsfremder Arten in neue Ökosysteme. Die Süßwasserqualle Craspedacusta sowerbii ist ein Beispiel für eine heute weltweit verbreitete Art, die ursprünglich nur in China vorkam und seit 1905 auch in deutschen Gewässern zu finden ist. Obwohl dokumentierte Massenvorkommen der Qualle Effekte auf aquatische Nahrungsnetze erwarten lassen, wurden diese noch nicht beschrieben. Dies soll in unserem Projekt mithilfe von Mesokosmen untersucht werden. Zusätzlich wird in Laborversuchen die Konkurrenzfähigkeit von Qualle und Polyp erfasst werden. Zur Untersuchung von Langzeitetablierung und Evolutionsdynamik soll die genetische und sexuelle Diversität mithilfe von molekularen Markern quantifiziert werden. Die erhaltenen Ergebnisse werden zeigen, ob mehrere Invasionen wahrscheinlich und ob verschiedene Genotypen präsent sind. Kombinierte Analysen der genetischen Diversität und der ökologischen Funktion dieser Art erlauben ein besseres Verständnis von kausalen Zusammenhängen innerhalb aquatischer Nahrungsnetze, in denen invasive Arten auftreten.

Das Verhältnis von Stickstoff und Phosphor in bayerischen Seen und dessen Bedeutung für das Wachstum von Renken (NitroFlex)


LMU: Prof. Dr. H. Stibor, Dr. G. Spörl; Doktorand: P. Lorenz


Das Wachstum von Renken ist in bayerischen Seen stark unterschiedlich. Es wird vermutet, daß das Nährstoffvorkommen in den Seen das Wachstum deutlich beeinflusst. Die Phosphor- und Stickstoffkreisläufe in Gewässern sind oft stark anthropogen überprägt. Die eingetragenen Mengen an Phosphor (P) und Stickstoff (N) weichen mittlerweile vom natürlichen Eintragsverhältnis meist deutlich ab. Zusätzlich sind Stickstoffeinträge über die Luft oder durch Grundwasserströme schwer zu steuern. Diese Faktoren können insgesamt zu einem Anstieg der gelösten Stickstoffmengen im Verhältnis zum Phosphor im Wasser führen.
Die Veränderungen in der Nährstoffzusammensetzung wirken sich auf das komplette Nahrungsnetz eines Sees aus. Eine dadurch veränderte Phytoplanktongemeinschaft im Wasser kann beispielsweise die Menge an geeignetem Futter für Zooplankton reduzieren und folglich zu einem geringeren Zooplanktonwachstum führen, welches wiederum als Fischnahrung dient. Das Verhältnis der Nährstoffe im Wasser kann daher auch einen direkten Einfluss auf Fischpopulationen und deren Wachstum haben.
Diese Annahmen wurden bereits mehrfach im Modell und in Laborexperimenten nachgewiesen, Freilanddaten dazu fehlen aber weitgehend.

In diesem Projekt werden deshalb mit Förderung und in Zusammenarbeit mit

dem Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz
dem Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten
dem Landesamt für Umwelt (Dr. Schaumburg)
der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft, Institut für Fischerei (Dr. Schubert)
der Fachberatung für Fischerei des Bezirks Oberbayern (Dr. Wunner, Dr. Gum)
und der Fischereigenossenschaft Chiemsee

Untersuchungen in ausgewählten bayerischen Seen unter Einbeziehung von Fischen durchgeführt. Mit Hilfe vergleichender Analysen zwischen den Seen sollen die Zusammenhänge von N:P über die unterschiedlichen Nahrungsnetzebenen auf das Fischwachstum genauer charakterisiert werden.