Projektziele

Schädliche Algenblüten (Harmful Algal Blooms, HAB), d.h. massenhaftes Auftreten von Mikroalgen, die Toxine produzieren oder andere Umweltschäden verursachen, bedrohen die Funktion und die Leistungen von Ökosystemen. Während HAB-Ereignisse vor allem aus gemäßigten und warmen Küstenregionen bekannt sind, wurden in den letzten Jahren zunehmend HAB-bildende Arten im Arktischen Ozean festgestellt. Der globale Wandel hat bereits zu einer Erwärmung der Arktis geführt, was die Ausbreitung schädlicher Arten in diese Gebiete begünstigt. Dieses Projekt soll unser Verständnis und die Vorhersage von Indikatoren, Schwellenwerten und Auswirkungen von HAB-Arten in der Arktis verbessern.

Dies soll erreicht werden durch: a) die Charakterisierung der aktuellen Mikroalgen-gemeinschaften mit Schwerpunkt auf potenziell schädlichen Arten; b) die Durchführung von Experimenten, um die ökologische und evolutionäre Dynamik zwischen schädlichen und nicht schädlichen Taxa unter sich verändernden Umweltbedingungen zu verstehen; c) die Erstellung eines dynamischen Ökosystemmodells, um die kritischen Umweltbedingungen und Rückkopplungsschleifen zu identifizieren, die zu einer zunehmenden Dominanz schädlicher Mikroalgen führen (“Tipping”); und d) die Kommunikation dieser Ergebnisse und potenzieller zukünftiger Risiken für die grönländische Fischerei und lokale Interessengruppen. Insbesondere werden wir die Konkurrenz zwischen schädlichen und nicht schädlichen Arten bewerten und die Grenzen der Konkurrenzfähigkeit sowie das Potenzial für Kipppunkte definieren, die zu einer Dominanz von HAB führen könnten. Unsere Forschung wird sich auch mit
die evolutionären Anpassungsfähigkeiten von Toleranzen und wettbewerbsbezogenen Merkmalen ausgewählter Taxa.

Wir werden die derzeitige Ausbreitung und Vernetzung von Schadalgen anhand molekularer Marker in Verbindung mit der Variabilität der Umwelteigenschaften an der arktischen Station in der Diskobucht, Grönland, und auf einer Forschungsreise an der grönländischen Westküste untersuchen. Die Feldarbeit und die Laborexperimente werden durch funktionelle Genomik unterstützt, um die evolutionären Anpassungen der wichtigsten zellulären und physiologischen Prozesse aufzuklären. Es wird ein Ökosystemmodell entwickelt, um die Voraussetzungen für ein Umkippen des Systems in Richtung einer Dominanz von HAB-Taxa zu ermitteln. Die gewonnenen Erkenntnisse werden dazu beitragen, das Greenland Living Lab zu konzipieren und zu entwickeln und die Auswirkungen des Klimawandels auf das marine Ökosystem zu bewerten. Die Ergebnisse werden an grönländische und internationale Interessengruppen aus dem staatlichen und privaten Sektor sowie an Nichtregierungsorganisationen, insbesondere die lokale Fischerei, weitergegeben. Das Living Lab in Grönland wird ein lösungsorientiertes virtuelles Labor für Wissenschaftler sein, die die Auswirkungen von HABs interdisziplinär untersuchen und ihre Erkenntnisse zusammenfassen, um die Nachhaltigkeit zu maximieren und die Auswirkungen zu mildern.