Das Projekt "Teilprojekt 4: Kontrollmechanismen der Populationsdynamik von Copepodenzielarten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. in der Helmholtz-Gemeinschaft (AWI) durchgeführt. Das Hauptziel der Arbeiten in diesem Teilprojekt besteht in der Bearbeitung der Hypothesen 1, 2 und 3 in Focus 2, die die Kontrollmechanismen der Populationsdynamik und Produktion ausgewählter Zielarten zum Inhalt haben. Dazu werden die groß- und kleinskalige Verteilung und die populationsdynamischen Parameter Reproduktion, Wachstum und Mortalität des Copepoden Pseudocalanus spec. und anderer dominanter Copepoden außer Temora longicornis und Acartia clausi (TP03) in Nord- und Ostsee sowie aller Zielarten auf der Zeitserienstation Helgoland untersucht. Die Arbeiten auf Helgoland sollen möglichst ganzjährig über mehrere Jahre in enger Einbeziehung der anderen dortigen Zeitserienstudien durchgeführt werden und in Zusammenhang gebracht werden mit den saisonal und interannuell wechselnden Nahrungsbedingungen. Da das Verständnis der Populationsdynamik nur auf dem Hintergrund der Kenntnis der Lebenszyklen der betreffenden Arten möglich ist, sind ergänzende Arbeiten geplant zur Reproduktionsbiologie und zur Überwinterungsphysiologie von Überwinterungsstadien von Pseudocalanus, bei den anderen Zielarten auch zu deren Dauereiern und den Faktoren, die ihre Bildung und ihre Weiterentwicklung bewirken. Da die morphologische Trennung der Gattung Pseudocalanus problematisch ist, sollen mithilfe genetischer Methoden im Vorfeld die vorhandenen Arten dieser Gattung identifiziert werden. Dazu wurde aus Institutsmitteln eine Kooperation mit führenden Wissenschaftlern (B. Frost, Washington School of Oceanography, Seattle; A. Bucklin, Durham, N.H.) gestartet, um den Jahresgang der Gattung in Ost- und Nordsee zu verfolgen und Arten zuzuordnen. Die Untersuchungen der Populationsdynamik der Schlüsselarten basieren auf zeitlich und räumlich hoch aufgelösten Bestandsmessungen und Ratenmessungen von Reproduktion und Wachstum mit in-situ Methoden, sinnvoll ergänzt durch Laborexperimente. Die Reproduktionsrate wird nach Möglichkeit an Bord mithilfe der Eiproduktionsmethode gemessen. Da dies nicht immer in genügender Auflösung möglich sein wird, wird eine Methode entwickelt, um aus dem Gonadenreifezustand konservierter Tiere die Eiproduktionsrate ableiten zu können. Dies wurde vom Antragsteller bereits erfolgreich für Calanus finmarchicus demonstriert (Niehoff and Hirche 1996). Die Wachstumsrate soll direkt über die Häutungsrate bestimmt werden (Klein Breteler et al. 1998) bzw. aus Kohortenanalysen und/oder Längenhäufigkeitsverteilungen abgeleitet werden. In begleitenden Experimenten während der Prozessstudien und auf Helgoland soll der Einfluss der Nahrungsqualität auf Reproduktion und Wachstum in enger Zusammenarbeit mit TP05 und TP06 untersucht werden. Schließlich sollen die Daten in die einzelnen Populationsdynamikmodelle (TP08, 09, 10) einfließen. Es wird erwartet, dass die Reproduktions- und Wachstumsratenraten sowie die Untersuchungen des Einflusses der Nahrungsqualität die Frage nach der Bottom up Kontrolle beantworten helfen. ...