Meeresbiologische Untersuchungen

1. Meeresbiologische Untersuchungen Wir sind nicht allein!

2. Was euch erwartet: • Allgemeine Informationen und Zweck der marinen Forschung • Beispielstudien und -projekte • Die „Killeralge“ und HYDRA • Exkursion der TU Bergakademie Freiberg nach Istrien • CoML • Was habt ihr euch behalten?

3. Marine Forschung • In Deutschland erst seit 1970 durch eigenes Tauchverfahren und spezifische Ausbildung geregelt • Aufgaben u.a.: • Probenentnahmen • Ausbringen wissenschaftlicher Geräte • Kartierungen • Gebiete u.a.: • Biologie und Geologie • Umweltwissenschaften und Ingenieurswissenschaften • Rundfunk- und Fernsehanstalten • Nutzen u.a.: • Umweltschutz (Schutz von Ökosystemen, Schlüsselarten, …) • Erfassung mariner Ressourcen (Technologie, Fischerei,…) • Plattentektonik und marine Naturgefahren

4. Die „Killeralge“

5. Caulerpataxifolia

6. Caulerpataxifolia • Schlauchalge • Ursprungsart aus dem Indopazifik (tropisch) • Durch Abwasser der Aquarien des Ozeanographischen Institutes von Monaco ins Mittelmeer gelangt (erstmals 1984 gefunden) • Besonderheiten: • Resistent gegen „untropische“ Temperaturen <12° • Hochgradig giftig, mehrjährig -> kaum natürliche Fressfeinde • Ernährung: Aufnahme jeglicher Nährstoffe über Rhizome • Vermehrung: asexuell (Abspaltung von kleinsten Abschnitten mit eigenem Zellkern)

7. Invasive Kapazität • 1984 Lokation mit 1m² • 1990 3 Stellen mit 3 Hektar • 1991 30 Hektar • 1994 150 Hektar • 1996 3000 Hektar • Heutzutage schätzungsweise 6000 Hektar

8. HYDRA NetzwerkFelduntersuchungen an einem Vorkommen der neophytischen (eingeschleppten) Schlauchalge Caulerpataxifolia in der Bucht von Marina di Campo (Insel Elba/Italien) • 1993 erste Funde von C. taxifolia • Seitdem finden Dokumentationen von Ausbreitung und Vermehrung anhand regelmäßiger Tauchgänge statt • Außerdem Kartierungen zur Erfassung der Entwicklung von Biodiversität • Bisherige Ergebnisse: • Substratpräferenz: Sedimentböden • Verdrängt Seegras Posidoniaoceanica(große Ökologische Bedeutung!!!) • Beschattung führt zu größerem Längenwachstum • Paracentrotuslividus(Seeigel) ernährt sich von C.taxifolia

9. Experiment zur Substratpräferenz

10. Methoden und denkbare Möglichkeiten, die zur Bekämpfung eingesetzt werden • Ausreißen der Alge durch Taucher: Abhilfe bei kleinen Vorkommen von wenigen m² • Physik-chemische Eliminierung mit Hilfe von Kupfer-Elektroden, Luftabschluss, Trockeneis, Ultraschall, Heißwasser usw. • Biologische Methoden: Aussetzen von Seeigeln • Genetische Veränderungen stehen kaum als Lösung zur Debatte; Auswirkungen auf das Ökosystem nicht erforscht Bisher noch keine Kontrolle über C.taxifolia

11. Exkursion „Wissenschaftliches Tauchen“ der TU Bergakademie Freiberg

12. Ziele • Umweltbestandsaufnahme eines ausgewählten Standortes in SvetaMarina (Istrien/Kroatien) • Betrachtung ausgewählter morphologischer und chemischer Parameter, die ein mögliches Artvorkommen begründen

14. Methodik • Festlegen der Transekte und Markierung durch Leinen • Zur Dokumentierung: Schreibtafeln mit Artenlisten • Pflanzen über prozentualen Deckungsgrad erfasst • Kamera zur Nachbestimmung (z.B. bei unbekannten Arten) • Lux-Meter, Tauchcomputer und Zollstock zur Messung von Licht und Strömung • Analyse von Wasserproben (pH-Wert, Nitratkonzentration,…)

15. Ergebnisse der Kartierung

16. Ergebnisse

17. Ergebnisse • Rückschlüsse für die Artzusammensetzung aufgrund chemischer Parameter waren nicht möglich (Gründe: Überlagerung, keine signifikanten Funde) • Lichtintensität ist vermutlich der wichtigste Faktor • Stillwasserzonen (Höhlen) wiesen erhöhte Konzentration der untersuchten chemischen Parameter auf (Kartierung wegen der minimalen Größe nur ungenau möglich )

18. CoML Censusof Marine Life = Bestandsaufnahme des Lebens im Meer

19. CoML • Internationales Forschungsprojekt • Forschungsgegenstand: Bevölkerung der Ozeane • Forschungszeitraum: 2000-2010 • 18 Teilprojekte • 2.700 Wissenschaftler aus über 80 Nationen unternahmen über 540 Expeditionen in alle Meeresgebiete • Deutsche Beteiligung: • Ag. Zoosystematik und Morphologie, Universität Oldenburg • Zoologisches Institut und Museum der Universität Hamburg (ZIM) • Alfred-Wegener-Institut für Polar und Meeresforschung, Bremerhaven • Forschungsinstitut Senckenberg - Deutsches Zentrum für Marine Biodiversitätsforschung, Wilhelmshaven (CeDAMarProjektleitung) • IFM-Geomar, Institut für Meereskunde, Kiel • Universität Osnabrück • Museum für Naturkunde, Berlin • Spezielle Zoologie, Ruhr-Universität Bochum • Zoologisches Institut, Universität zu Köln • Forschungsinstitut Senckenberg, Frankfurt • Zoologisches Institut der Ludwig-Maximilians-Universität München

20. Ergebnisse im Überblick • Vielfalt • Schätzungen der Meerestierarten von 230.000 auf 250.000 erhöht • 1.200 neue Arten konnten formal beschrieben werden • Aus Beobachtungen und Archivdaten wurde die erste umfassende Liste der bekannten Arten erstellt • Genetische Analysen erhöhten besonders die Artenzahl von Mikrobenarten (Bakterien und Archea) • Distribution • Distribution einer Art auf iobis.org einsehbar • Entlang der mittleren Breiten hohe Artenvielfalt in allen Ozeanen • Besonders die Tiefseeforschung konnte neue Lebensräume definieren (Lebensformen auf Kämmen und unterseeischen Bergen) • Über 20% der Ozeanmasse sind noch völlig unbekannt

21. Distributionsbeobachtung

22. Ergebnisse im Überblick • Reichtum • Allgemeiner Rückgang bei Artenzahl und -größe • Nährstoff erzeugendes Phytoplankton nahe der Oberfläche stark vermindert • Leben am Meeresboden ist vor allem in den Polarregionen zu finden • Vermächtnis • Erstellung des größten Datenarchivs über Meerestiere • Wichtige Erkenntnisse für den Schutz von Arten und Lebensräumen wurden gewonnen • Erprobung neuer Techniken (z.B. DNA-Barcoding) • Stärkung und Vereinigung internationaler Forschung

23. DNA-Barcoding

24. “The legacies of the Census —the baselines of knowledge, the cascade of new technology, the collaboration across borders— promise more benefits for humanity and the oceans” Jesse H. Ausubel, Darlene TrewCrist, and Paul E. Waggoner

25. Was habt ihr euch behalten?

26. 1. Nenne 3 Beispiele für den Nutzen von mariner Forschung!

27. Umweltschutz (Schutz von Ökosystemen, Schlüsselarten, …)Erfassung mariner Ressourcen (Technologie, Fischerei,…)Plattentektonik und marine Naturgefahren

28. 2. Wie lautet der wissenschaftliche Name der „Killeralge“?

29. Caulerpataxifolia

30. 3. Welches war der signifikanteste Faktor für die Artzusammensetzung in Sveta Marina?

31. Licht (-intensität)

32. 4. An welchem Teilprojekt hatte das Deutsche Zentrum für marine Biodiversität einen besonders hohen Anteil?

33. CeDAMarCensusoftheDiversityof Marine Life(Tiefseeforschung)

34. 5. Welche neue wissenschaftliche Methode wurde im Census-Projekt erprobt?

35. DNA- Barcoding

36. Danke für eure Aufmerksamkeit

37. Quellenverzeichnis • http://de.wikipedia.org/wiki/Forschungstauchen • http://www.hydra-institute.com/de/ifm/forschung/caulerpa_taxifolia.php • http://www.paleontology.uni-bonn.de/paleontology/langer/ELBA/SKUPCH/SKUPCH.htm • http://mediadb.unterwasser.de/library/images/Wissenschaftliches_Tauchen.pdf • http://www.coml.org/pressreleases/census2010/PDF/German--Census%20Summary.pdf • http://www.coml.org/pressreleases/census2010/PDF/Highlights-2010-Report-Low-Res.pdf