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Immer weniger Diversität in Gletscherseen

Überraschende Ergebnisse zeigt eine Untersuchung von Ruben Sommaruga, Professor am Institut für Ökologie und Hannes Peter von der Forschungsgruppe Lake and Glacier Ecology zur Veränderung der Diversität im Wechsel von gletschertrüben zu klaren Bergseen. Der Artikel dazu wurde im ISME Journal der Nature Publishing Group veröffentlicht.

IDer Klimawandel verursacht einen globalen Rückgang von Gletschern, welche als Lebensraum von verschiedenen aktiven mikrobiologischen Gemeinschaften erkannt wurden. Die Diversität und Funktion von Bakteriengemeinschaften in Seen sowie deren Veränderung im Laufe des Gletscherrückganges, waren Untersuchungsgegenstand der beiden Wissenschaftler Ruben Sommaruga und Hannes Peter, die sich schon länger mit den Faselfad Seen im Verwalltal in der Nähe von St. Anton beschäftigen.

"Wenn Gletscher komplett verschwinden, werden die von der Gletschermilch getrübten Seen transparent und stellen einen potentiellen Engpass für trübungsspezielle Organismen mit bisher nicht erforschten funktionellen Konsequenzen dar", erläutert Sommaruga der betont, dass der Wechsel von trüben zu klaren Seen geologisch betrachtet in einer sehr kurzen Zeitspanne stattfindet könnte. In dieser Studie erforschten Sommaruga und Peter erstmals wie die Bakteriengemeinschaften in Eisstauseen vom Gletscherrückgang beeinflusst werden.

Funktion und Auswirkung

"Gletscherbeeinflusste alpine Seen unterscheiden sich in grundsätzlichen Umweltcharakteristika wie etwa Temperatur, Nährstoffe oder Trübung im Vergleich zu Seen, die nicht von Gletscherabflüssen gespeist werden", so Sommaruga. Im Gegensatz zur Hypothese stellten die Wissenschaftler fest, dass die Diversität beim Wechsel abnimmt. "Obwohl die trüben Seen kälter und die Primärproduktion, also die Produktion von Biomasse mit Hilfe von Licht, geringer sind, nimmt die Diversität mit der zunehmenden Aufklarung der Seen signifikant ab", erklärt der Ökologe. Viele Organismen kommen mit den Bedingungen im sich verändernden Lebensraum nicht mehr zurecht.

Die direkte UV-Einstrahlung, die in klare Seen ungehindert eindringen kann und der damit einhergehende UV-Stress, wahrscheinlich machen die ungetrübten Seen für manche Mikroorganismen unwirtlich. Auch wenn diese Veränderungen für viele Organismen den Verlust des Lebensraums bedeuten, so erhöht sich in transparenten Seen die sogenannte multifunktionelle Diversität. "Wir haben zudem untersucht, was mit der Funktionalität von Gemeinschaften in den verschiedenen Seen passiert. Ein Teil der Mikroorganismen geht zwar verloren, gleichzeitig steigt aber auch die Primärproduktion, da der Lichteinfall nicht mehr limitiert wird. Damit einhergehend steigt auch die Diversität von gelösten organischen Kohlenstoffverbindungen im Wasser, die von den Bakterien besser genützt werden können.

Mit den Veränderungen der Diversität findet gleichzeitig auch eine Veränderung der Funktionen der Mikroorganismen in Seen statt. Mikroorganismen, die sich in transparenten Seen wohl fühlen, können die Funktion der verloren gegangenen Taxa im See zumindest teilweise übernehmen. Sommaruga und Peter möchten die Veränderungen in einer Langzeituntersuchung beobachten: "Es ist wichtig zu verstehen, welche Taxa in der Lage sind, die Veränderungen zu überleben und welche tatsächlich verloren gehen.

Bei den sich durch den Klimawandel verändernden Eismassen werden diese Forschungen immer relevanter. Im Ökosystem sind es vor allem die Mikroorganismen und Bakterien, die den Bio- geochemischen Kreislauf von Kohlenstoff und Nährstoffen antreiben und steuern. "Sie beeinflussen den Metabolismus vom See und steuern, wie viel Kohlenstoff von den Primärproduzenten aufgenommen werden kann und wie viel CO2 wieder in die Atmosphäre zurück geht. Verändern sich die Organismen im See, hat das auch Auswirkungen auf den gesamten Kohlenstoffkreislauf", erklärt der Wissenschaftler. Seit zwei Jahren geht auch der IPCC auf die Wichtigkeit der Funktionen von Seen und Flüssen im Kohlenstoffkreislauf ein, denn die Bakterien sind schlussendlich auch dafür verantwortlich, wie viel CO2 im Ökosystem bleibt und wie viel wieder an die Atmosphäre abgegeben wird.

Der Rückgang von Gletschern, der Wechsel von trüben zu transparenten Seen und die Veränderung der Mikroorganismen sowie deren Funktionen werden nicht nur vom Klimawandel beeinflusst, sondern sind zudem für die weiteren klimatischen Bedingungen mitverantwortlich.

Links

Artikel im ISME Journal der Nature Publishing Group
http://www.nature.com/ismej/journal/vaop/ncurrent/pdf/ismej2015245a.pdf

Quelle: Text Universität Innsbruck , Februar 2016
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