Lebensraum Meer: Wie die Physik die Biologie beeinflusst

Dossier

Im Meer geben Faktoren wie Temperatur, Salinität, Sauerstoff und pH-Wert die Eigenschaften eines Lebensraums vor und beeinflussen damit die Umweltbedingungen der Meereslebewesen. Darüber hinaus üben Meeresströmungen, Fronten und Wirbel einen entscheidenden Einfluss auf die Produktivität der Meeresökosysteme und die Verteilungsgebiete der Fischarten aus. Klimaänderungen wirken sich auf physikalische Parameter des Wassers aus (z.B. Temperatur, Versauerung). Damit haben sie direkte Auswirkungen auf die marinen Ökosysteme; sie können die Ausprägung von Meeresströmungen beeinflussen und die Lebensbedingungen in einzelnen Meeresgebieten verändern. Dies zu verstehen ist von zentraler Bedeutung, um von klimatischen Trends auf Änderungen in der Biologie zu schließen.

Im Thünen-Institut erforschen wir den Einfluss der Meeresphysik auf die Fische und Meeresökosysteme. Hierzu gehören sowohl langfristige Messkampagnen, die Veränderungen des Ozeans über Jahrzehnte erfassen, als auch intensive Studien, die Zusammenhänge in kurzer Zeit aufdecken. Mathematische Modelle, die Meeresphysik und Meeresbiologie verbinden, helfen, die komplexen Prozesse und ihre Einflüsse auf Ökosysteme zu ‚entknoten‘ und Hauptagenten zu identifizieren.

Projekte

Seabird mit Steuerung und Ergebniskarte (©  Thünen-Institut/Anna Akimova)
Klima, Ozean, Fische

Die hydrographischen Bedingungen in den Meeren variieren und beeinflussen die Populationsdynamik von Fischbeständen. Wir wollen wissen, wie das speziell in der Nordsee und im Nordatlantik geschieht. Für unsere Untersuchung führen wir einschlägige Messungen und Modelldaten zusammen.
Blick auf Kap Bille und die Inlandsgletscher, die hier an Wasser stoßen (©  Thünen-Institut/SF)
Wie wirkt verändertes Klima auf Fischbestände und Fischerei vor Ostgrönland? (CLIMA)

In den vergangenen Jahrzehnten hat sich der Nordatlantik erwärmt und auch das Ökosystem vor Ostgrönland beeinflusst. Verbreitung und Zusammensetzung der dortigen Fischfauna haben sich deutlich verändert. Unser Projekt soll erkunden, wie klimatische und biologische Veränderungen funktional zusammenhängen. Wir wollen abschätzen können, wie sie sich auf die Fischbestände, die Fischerei und das Fischereimanagement auswirken.
(©  Thünen-Institut/Ismael Núñez-Riboni)
AHOI : Ein physikalisch-statistisches Hydrographie-Modell für Fischerei- und Ökologiestudien

AHOI (Adjusted Hydrographie Optimal Interpolation) ist ein einfaches physikalisch-statistisches Modell der Arbeitsgruppe „Mess- und Beobachtungssysteme“ des Thünen-Institutes für Seefischerei. Mit ihm lassen sich monatliche Hydrographie-Karten über einen Zeitraum von vielen Jahrzehnten produzieren. Weil es für die marinen Ökosysteme bedeutsam ist, hat AHOI eine besondere hohe vertikale Auflösung. Damit wird die Hydrographie am Meeresgrund gut dargestellt. Als Fallstudie haben wir monatliche Karten von Temperaturen und Salzgehalten in der Nordsee von 1948 bis 2013 rekonstruiert und veröffentlicht