Auswirkungen des Klimawandels auf Süßwasser-Ökosysteme
Gegenwärtig thematisieren Publikationen und Prognosen den Klimawandel als Ursache veränderter Bedingungen und Gleichgewichte innerhalb der Ökosysteme (COLE, 2013; BATTIN et al. 2009; ADRIAN et al., 2009; STAINFORTH et al. 2013; IPCC, 2013; NABUURS et al. 2013, WEISS et al., in prep.). Die natürliche Ressource Wasser basiert auf intakten und natürlichen Ökosystemen. Modellierungen der vergangenen IPCC-Berichte zeigen jedoch schon zunehmende Auswirkungen auf die Ozeane mit steigenden CO2-Konzentrationen. Denn 50% des anthropogen produzierten CO2 werden vom Ozean absorbiert. Dadurch kommt es zu einer signifikanten pCO2-Zunahme und einer damit verbundenen Abnahme des pHs innerhalb der Ozeane, was in dem Phänomen der Ozeanversauerung resultiert (IPCC, 2013). Die Ozeanversauerung hat dabei einen erheblichen Einfluss für das marine Ökosystem, welcher einhergeht mit einem beeinträchtigenden CO2-Effekt auf die Kalzifizierer, sowie auf die Organismen innerhalb des marinen Räuber-Beutesystems (KELLY & HOFMANN, 2013, MUNDAY et al., 2009, DIXSON et al., 2010; SIMPSON et al., 2011; CRIPPS et al., 2011, NILSSON et al., 2012).
Bis heute sind die Süßgewässer entgegen der Weltmeere in der aktuellen Klimaforschung nicht genügend beachtet. Somit sind auch Prognosen über deren zukünftige Entwicklung im Kyoto-Protokoll nicht aufgenommen (Vgl. IPCC-Bericht 2013). Dabei stellen besonders die Süßgewässer ein noch unerforschtes Umweltproblem durch den anthropogenen CO2-Eintrag dar. Im Vergleich zu den Weltmeeren wurde argumentiert, dass bereits 87% – 93% der globalen Seen CO2 übersättigt sind und somit auch als CO2-Quellen agieren können (COLE et al., 1994; SOBEK et al. 2005).
Obwohl die Versauerung der Ozeane allgemein als Phänomen steigender CO2-Konzentrationen akzeptiert ist, ist der Einfluss auf die Süßwasser-Ökosysteme noch nicht ausreichend beschrieben (Adrian et al., 2009; Verschoor et al., 2013). Dadurch stellte sich für dieses Promotionsvorhaben die Frage, ob Süßwasser-Ökosysteme anfällig für den Klimawandel bzw. eine CO2-abhängige Versauerung sind und in welchem Ausmaß? Weiterhin welchen Effekt diese Art der Versauerung auf Süßwasser-Ökosysteme haben könnte?
Im Rahmen dieses Promotionsvorhaben werden die Auswirkungen des Klimawandels auf den Ebenen der wasserchemischen und -physikalischen Eigenschaften und der chemisch vermittelten Interaktionen in limnischen Räuber-Beutesystemen des Süßwasser-Ökosystems untersucht. Die Ergebnisse dieses Promotionsvorhabens sollen fundamentale und neue Erkenntnisse zu der noch unerforschten Komponente des Klimawandels auf Süßgewässer liefern. Dabei sollen die chemischen- und physikalischen Eigenschaften von Süßgewässern und damit verbunden des Einflusses durch den Klimawandel auf diese bestimmt werden. Dies erfolgt über multifaktorielle Auswertung von Langzeit- und aktuell erhobenen Daten. Weiterhin sollen die CO2-Toleranzen verschiedener Daphnia-Arten, sowohl im Freiland und in Induktionsversuchen, verglichen und der Einfluss von CO2 auf die Perzeption von Daphnia mittels Neurotransmitter-Applikation erforscht werden. Die Untersuchungen auf den Ebenen der wasserchemischen Eigenschaften und der Ökologie der Nahrungsnetze des Süßwasser-Ökosystems stellen eine effiziente und interdisziplinäre Möglichkeit dar, den Einfluss von erhöhtem CO2 auf das gesamte Süßwasser-Ökosystem näher beurteilen zu können. Durch diese Studie könnte ein weiteres mögliches Umweltproblem durch erhöhte anthropogene CO2-Eintragung detektiert und fundamentale Erkenntnisse zum Schutz der limnischen Ökosysteme gewonnen werden.