Die Nordsee im Kleinen

Auch Muscheln, Seegras und Fische waren in der Sylter Anlage bereits mit den Bedingungen einer wärmeren Zukunft konfrontiert. In einem Experiment mit Stichlingen haben Lisa Shama und ihr Team beispielsweise festgestellt, dass sich die Umweltbedingungen sogar auf die sexuelle Attraktivität dieser kleinen Fische auswirken können. In einem wärmeren Mesokosmos entschieden sich die Weibchen am liebsten für solche Partner, deren Väter schon bei höheren Temperaturen aufgewachsen waren. Das ist ein Hinweis darauf, dass die Fisch-Eltern auf nicht-genetischem Weg Informationen an ihre Nachkommen weitergeben. 

„Allerdings konnten wir in unserer Anlage bisher nur relativ einfache Versuche machen“, sagt die Forscherin. Es war zwar durchaus möglich, zwei Umweltfaktoren wie etwa Temperatur und pH-Wert zu manipulieren. Doch so simpel ist die reale Welt ja nicht. „Da sind komplexe Lebensgemeinschaften einer Menge unterschiedlicher Stressfaktoren ausgesetzt, die sich auch noch gegenseitig beeinflussen“, sagt Lisa Shama. In den Becken auch noch die Nährstoffverhältnisse, den CO₂-Gehalt und den Meeresspiegel zu verändern, war aber kaum machbar. Schließlich muss jede Kombination von Faktoren in mehreren Bassins durchgespielt werden, um statistisch aussagekräftige Ergebnisse zu bekommen.

Im Frühjahr 2021 hat das AWI seine auf den Namen AWISOM („AWI Sylt Outdoor Mesocosms“) getaufte Anlage daher erweitert. Zwölf mit modernster Technik ausgerüstete Mesokosmen gleicher Größe sind hinzugekommen, passend dazu wurden die alten Tanks technisch aufgerüstet. „Sie haben zum Beispiel eine neue Software bekommen, mit der man Ebbe und Flut noch besser simulieren kann“, erklärt Lisa Shama. „Das ist besonders wichtig, um die Auswirkungen des Meeresspiegelanstiegs zu untersuchen.“ Zusätzlich zu den 24 im Freiland aufgebauten Bassins stehen noch sechs weitere in einem großen Gewächshaus, wo künftig auch im Winter Experimente möglich sein werden.

In den Freiland-Becken laufen schon erste Versuche. So hat das AWI-Team von Dr. Tobias Dolch und Dr. Ketil Koop-Jakobsen im nördlichen Wattenmeer Blöcke mit Sediment und Pflanzen aus Seegras- und Salzwiesen ausgestochen und in jeweils zwölf Mesokosmen verfrachtet. Drei Monate lang werden die Gewächse dort Temperaturen und CO₂-Verhältnissen ausgesetzt sein, wie sie für das Jahr 2100 prognostiziert werden.

Wie entwickeln sich ihre ober- und unterirdischen Teile, wenn das Wasser 3,5 Grad Celsius wärmer ist als heute und der Kohlendioxid-Gehalt in der Atmosphäre sich verdoppelt? Gibt es dann Veränderungen in der Wuchsform oder den mechanischen Eigenschaften der Blätter? Solche Fragen wollen Tobias Dolch und Ketil Koop-Jakobsen klären. Denn gerade im Wattenmeer ist dazu bisher wenig bekannt. Dabei wären die Antworten wichtig, um die Zukunftschancen dieser Ökosysteme abschätzen zu können.

Schließlich sind Salz- und Seegraswiesen nicht nur ökologisch wichtige Lebensräume für Tiere und Pflanzen, beide leisten auch einen Beitrag zum Klimaschutz. Denn sie nehmen große Mengen CO₂ aus der Atmosphäre auf und können einen guten Teil davon als Kohlenstoff im Boden speichern. Da wüsste man schon gern, welche Auswirkungen der Klimawandel auf diese Ökosysteme und ihre Kohlenstoffdepots hat. Können sich beispielsweise die Seegraspflanzen auch in Zukunft noch erfolgreich vermehren? Und werden die Salzwiesen auch künftig noch Sedimente zurückhalten, wenn sie bei Flut überschwemmt werden? Nur dann wären sie in der Lage, mit dem durch den Klimawandel steigenden Meeresspiegel mitzuwachsen und auch einen Beitrag zum Küstenschutz zu leisten.

„Solche wichtigen Zukunftsfragen werden wir in der neuen Anlage viel besser untersuchen können als bisher“, sagt Karen Wiltshire. Auch Gastwissenschaftlerinnen und Gastwissenschaftler von anderen Forschungseinrichtungen, Universitäten und Institutionen haben schon Interesse angemeldet, die „Nordsee im Kleinen“ zu nutzen. Denn die Zukunft der Meere steckt noch voller Rätsel. Und ein paar davon werden sich vielleicht auf Sylt lösen lassen.