Letzte Aktivitäten

Unter den Fahrtteilnehmern von PS121 ist die PEBCAO-Gruppe (Plankton Ecology and Biogeochemistry in a Changing Arctic Ocean) seit zehn Jahren fester Bestandteil des Forschungsprogramms im Bereich des Langzeitobservatoriums HAUSGARTEN. Im Fokus der Gruppe steht die Untersuchung von Planktongemeinschaften und mikrobiellen Prozessen im Forschungsgebiet, das unter dem Einfluss rasch voranschreitender Veränderungen in den umgebenden Umweltbedingungen, steht. Es wird erwartet, dass Veränderungen der Temperatur und der Eisbedeckung Veränderungen in der Biodiversität, der Ökologie und den biogeochemischen Kreisläufen im Arktischen Ozean nach sich ziehen werden, die nur durch Langzeitbeobachtungsprogramme entdeckt werden können. Die Untersuchungen der PEBCAO-Gruppe basieren auf kombinierten Untersuchungen verschiedenster Parameter, die in der Summe ihren Beitrag dazu leisten, Prozesse und Veränderungen im arktischen marinen Ökosystem besser zu verstehen. So wird die Chlorophyll-Konzentration im Wasser als Indikator für die vorhandene photosynthetische Biomasse gemessen. Zusätzlich wird die Biodiversität des Planktons mittels klassischer Lichtmikroskopie, sowie modernsten optischen und molekularen Methoden untersucht. Während der vergangenen zehn Jahre hat die PEBCAO-Gruppe durch diesen Ansatz komplementäre Informationen zur jährlichen Variabilität in der Zusammensetzung des Planktons, der Primärproduktion und der bakteriellen Aktivität gesammelt. Die Ergebnisse deuten an, dass sich die Zusammensetzung des Phytoplanktons, der Kleinstlebewesen an der Basis des marinen Nahrungsnetzes, im östlichen Bereich der Fram Straße während der Sommermonate über den Untersuchungszeitraum verändert hat.

Im Zuge von PS121 werden in einem PEBCAO-Teilprojekt direkte Lichtprofilmessungen in der Wassersäule durchgeführt. Neben Nährstoffen ist Licht einer der wichtigen limitierenden Faktoren für biologisches Wachstum im Ozean insbesondere für photosynthetisch aktive Organismen wie Phytoplankton. Diese begrenzen zusammen mit Sedimenten und gelösten farbigen Substanzen ("Gelbstoff") im Wasser die Eindringtiefe des Lichts. Genaue Kenntnisse, wie sich die Farbe des Lichts im Meer ändert, sind notwendig, um robuste Algorithmen zu entwickeln, um mit hoher zeitlicher (täglich) und räumlicher (300 m) Auflösung kontinuierliche globale Karten zur Menge und Zusammensetzung von Phytoplankton und seiner Abbauprodukte aus Satelliten-Messungen zu erstellen. Zusätzlich müssen unsere Lichtmessungen validiert werden, wofür wir zusätzlich spezifische Größen wie das Absorptions- und Streuverhalten des Seewassers kontinuierlich und mit all seinen Komponenten und die Pigmentzusammensetzung des Phytoplanktons an Wasserproben aus sechs verschiedenen Tiefen messen.  So erhalten wir entlang der Schiffsroute an der Oberfläche und für die gesamte Wassersäule an unseren Stationen kontinuierlich Informationen über die Menge und Zusammensetzung von Phytoplankton und seiner Abbauprodukte, die recht unterschiedlich sind in den verschiedenen Regionen der Fram Straße.

Neben den Primärproduzenten an der Basis des marinen Nahrungsnetzes steht auch die Zusammensetzung und das Vorkommen kleiner tierischer Organismen, des Zooplanktons, im Fokus der Untersuchungen im Gebiet des Langzeitobservatoriums HAUSGARTEN. Diese Untersuchungen sind Teil einer langjährigen Kooperation zwischen der PEBCAO-Gruppe und Zooplanktologen der Universität Bremen. In der Fram Straße vermischen sich Zooplanktonarten aus dem Nordpolarmeer mit denen aus dem Atlantik. Tiere unterschiedlicher Herkunft werden von den gegenläufigen Meeres­strömungen, dem polaren Ostgrönlandstrom und dem atlantischen Westspitzbergenstrom, in das Gebiet eingetragen. Als Folge der globalen Erwärmung, die hier in der Arktis am stärksten zu spüren ist, setzen sich Zooplanktonarten südlicher, atlantischer Herkunft immer mehr durch und verdrängen die ursprünglich heimische polare Fauna. Biologen der Universität Bremen untersuchen, wie die verschiedenen Zooplanktonarten auf die Temperaturerhöhung reagieren. Dazu werden wenige Millimeter große Ruderfußkrebse und bis zu einige Zentimeter große Flohkrebse bei unterschiedlichen Wassertemperaturen in einem Klimaschrank an Bord gehalten und ihre Stoffwechselaktivität über mehrere Stunden gemessen. Die Ergebnisse werden zeigen, ab welcher Temperaturschwelle atlantische "Warmwasserarten" im Vorteil gegenüber ihren polaren Verwandten sind und wie sich die Zooplanktongemeinschaft in ihrer Artenzusammensetzung und Biodiversität im Rahmen des Klimawandels ändern wird.

Die Stimmung und der Zusammenhalt an Bord ist weiterhin sehr gut. Die Wissenschaftler haben ihre Vortragsreihe über Ergebnisse ihrer Forschung im HAUSGARTEN während der vergangenen Woche fortgeführt und es kommt im Nachgang immer wieder zu lebhaften wissenschaftlichen Diskussionen.

Mit den besten Grüßen der Expeditionsteilnehmer

Katja Metfies