Tiefsee-Lebensräume, insbesondere die der eisbedeckten Arktis, zeichnen sich durch extremen Nahrungsmangel aus, da der Eintrag der Hauptnahrungsquelle, partikuläres organisches Material aus der lichtdurchfluteten Meeresoberfläche, mit zunehmender Tiefe stark abnimmt. Eine der großen ungeklärten Fragen der Tiefsee-Ökologie ist, wie solche Lebensgemeinschaften trotz des geringen Nahrungseintrages bestehen können. Um Antworten auf diese Frage zu finden, untersuchen wir seit 2004 die Struktur des Nahrungsnetzes am HAUSGARTEN mittels natürlich vorkommender stabiler Isotope (δ¹⁵N, δ¹³C), die sich innerhalb der Nahrungskette anreichern.

Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass die Nahrungskette am HAUSGARTEN fünf Trophiestufen umfasst und damit zu den längsten bekannten Nahrungsketten gehört. Dies weist auf eine kontinuierliche Umsetzung organischen Materials hin. Die δ¹⁵N-Signaturen reichten von 3,0% für Foraminiferen bis 21,4% für Seesterne (Poraniomorpha tumida). Der Großteil der Fauna ernährt sich auf der zweiten und dritten Trophiestufe. Räuber und Aasfresser belegen die höchste Trophiestufe, gefolgt von Suspensions- und Sedimentfressern. Laufende Ökosystem-Modellierungen im Rahmen des EU-Projekts HERMIONE werden es uns künftig erlauben, Energieflüsse am HAUSGARTEN zu quantifizieren.

Wiederholte Messungen an Fischen (Lycodes frigidus) zeigen einen signifikanten Anstieg der δ¹⁵N- und δ¹³C-Signaturen zwischen 2004 und 2008. Interessanterweise stieg im selben Zeitraum der Anteil des sedimentgebundenen refraktären Materials aus der Phytoplankton-Produktion. Dies weist auf einen entsprechenden Rückgang des Eintrages frischen Materials und einen daraus folgenden gesteigerten Umsatz alten Materials hin. Solche Veränderungen an der Basis einer Nahrungskette könnten auch zu dem beobachteten Anstieg der Isotopen-Signaturen auf höheren Trophie-Ebenen führen. Künftige Messungen werden zeigen, ob es sich hierbei um einen anhaltenden klimawechselbedingten Trend handelt oder um natürliche Schwankungen.

Kontakt: M. Bergmann

Literatur:

Bergmann, M., Dannheim, J., Bauerfeind, E. & M. Klages (2009). Trophic relationships along a bathymetric gradient at the deep-sea observatory HAUSGARTEN. Deep-Sea Research I 56 (3): 408-424.