Die Halacaridae (Meeresmilben) gehören, mit ihrer Körpergröße von 200-500 mym, zum Meiobenthos. Unter den Milben sind sie die einzigen, die vollständig an ein Leben im Meer angepasst sind; sie besiedeln den Bereich von der oberen Gezeitenlinie bis in die Tiefseegräben. Zur Zeit sind etwa 900 Arten bekannt. Im Vergleich zu den Küsten im Osten und Westen des Nordatlantiks zeichnen sich die Australiens durch eine äußerst artenreiche Halacaridenfauna aus: jede geographische Region entlang der Küste scheint in erster Linie eigene Arten zu beherbergen. Die geplanten Probennahmen bei Dampier an der tropischen Nordwestküste Australiens sollen Daten liefern für einen Vergleich mit den bereits bearbeiteten Faunen von Rottnest Island (Südwestaustralien) und dem Great Barrier Reef (Ostaustralien).
Ziel der Universität Bielefeld in den Teilprojekten (TP 1&3) ist die Analyse der Auswirkungen von Mikroplastikpartikeln (MP) auf die benthische Meiofauna, sowohl im Freiland als auch in künstlichen Ökosystemen. Zu diesem Zweck werden Sedimente und Aufwuchs von ausgewählten Gewässern (Talsperren und Stauhaltungen) hinsichtlich ihrer natürlichen Meiofauna-Lebensgemeinschaften analysiert. In komplexen Modellökosystemen (Mikro- und Mesokosmen) wird der Einfluss von MP auf die benthische Meiofauna sowie deren potentielle Nahrung (Bakterien, Algen) und Räuber untersucht. Anhand dieser realistischen Expositionsszenarien sollen Rückschlüsse auf MP-induzierte Veränderungen in natürlichen benthischen Lebensgemeinschaften abgeschätzt werden und eine direkte Vergleichbarkeit der natürlichen und künstlichen Ökosysteme gewährleistet werden. Zur Bestandsaufnahme der Meiofauna werden an den ausgewählten Feldstandorten Sediment- und Biofilmproben (z.B. Aufwuchs an Staumauer) genommen und die Lebensgemeinschaften hinsichtlich ausgewählter Parameter (Abundanz, Biomasse, Struktur der Lebensgemeinschaften) analysiert. Aus den Modellökosystemen (Mikro- und Mesokosmen) werden über den Versuchszeitraum Proben entnommen, um die benthische Meiofauna zu analysieren (Abundanz, Biomasse, Struktur der Lebensgemeinschaften). Die Nematoden aus diesen experimentellen Ansätzen werden zusätzlich auf Artniveau bestimmt. Ausgewählte Organismen aus den Freilandproben sowie den Laborexperimenten werden hinsichtlich der Präsenz von MP im Körper mikroskopisch analysiert.
Es soll untersucht werden, welchen Einfluss die klimabedingte Veränderung der saisonalen Meereisdynamik auf die benthischen und pelagischen Lebensgemeinschaften der Laptewsee hat. Die Arbeiten des Teilprojekts sind eingebettet in das Arbeitspaket III, in dessen Rahmen in Zusammenarbeit mit TP 2B sowie russischen Partnern in einem integrierten, arbeitsteiligen Forschungsansatz koordinierte Untersuchungen der drei marinen Teilsysteme Meereis, Wassersäule und Meeresboden in der Laptewsee und der Framstraße durchgeführt werden sollen. In diesem Kontext konzentriert sich TP 5A auf das Benthos der Laptewsee. Außerdem sind Untersuchungen des Zooplanktons geplant, die von den russischen Projektpartnern durchgeführt werden. Aufbauend auf den aus umfangreichen und langjährigen russischen und deutschen Vorarbeiten vorliegenden Erkenntnissen sollen dazu weiterführende vergleichende Studien mit zwei Hauptzielen durchgeführt werden: (a) Räumlich hoch aufgelöste Bestimmung der Zusammensetzung, Diversität und Besiedlungsmuster der Meeresbodenfauna (Meiobenthos, Makrobenthos) sowie des Mesozooplanktons in ausgewählten Teilgebieten der Laptewsee, (b) Abschätzung des Kohlenstoffumsatzes und der Nährstoffbilanz der im Meeresboden lebenden Fauna (Endobenthos), sowie deren Reaktion auf klimabedingte Veränderungen in Partikelfluss, Nahrungsverfügbarkeit und benthischen Besiedlungsdichten.
Seit der Formulierung des Konzeptes der 'Mikrobiellen Schleife' ('microbial loop') und der Erkenntnis, dass virenbedingte Lyse von Bakterien einen zusaetzlichen Regulationsfaktor fuer die Bakterienproduktion bildet, hat sich das Verstaendnis ueber die Funktion von Energiefluessen in aquatischen Oekosystemen grundlegend verbessert. Allerdings stammen die Ergebnisse, die die Funktion der mikrobiellen und viralen Schleife beschreiben, ueberwiegend aus Studien in der Wassersaeule sowohl von marinen als auch von limnischen Systemen. Die aus diesen Studien abgeleitete These der mikrobiellen Schleife wurde bisher noch nie gruendlich auf ihre Anwendbarkeit auf die angrenzenden aeroben Sedimentsysteme getestet, ueber die Beziehung Viren -Bakterien in solchen Systemen gibt es ueberhaupt keinerlei Untersuchungen. Daraus leitet sich die Arbeitshypothese ab, a) dass entweder solche Beziehungen fuer die Mitglieder der mikrobiellen Gemeinschaft in aquatischen Sedimenten gar nicht existieren, und dass folglich ein neuer konzeptioneller Rahmen fuer, die Interpretation der beobachteten Prozesse und fuer die Entwicklung von Modellen zur Vorhersage von Richtung und Gi-613enordnung des Energieflusses in aquatischen Sedimenten definiert werden muss, oder b) dass generell zuwenig Daten ueber die Struktur und die stattfindenen Prozesse innerhalb der mikrobielle Gemeinschaft im Sediment vorhanden sind, und dass bisher keine zufriedenstellende experimentelle Annaeherung an die Frage nach der Gueltigkeit des Konzepts der mikrobiellen Schleife fuer aquatische Sedimente gelungen ist. Ziel unserer Studie ist es zu untersuchen, ob die einzelnen Mitglieder des mikrobiellen Kompartiments von aeroben aquatischen Sedimenten ausgehend vom Konzept der mikrobiellen Schleife eine vergleichbare Rolle haben wie in der Wassersaeule. Schwerpunkte der Untersuchung sind 1) Frassdruck der Protozoen auf die Bakterien und Remineralisation durch die Protozoen, und ob diese Prozesse von quantitativer Bedeutung fuer das mikrobielle Kompartiment sind, II) die Rolle der Lyse durch Viren in der Kontrolle der bakteriellen Sekundaerproduktion, III) die Faktoren, die die bakterielle Abundanz und Produktion regulieren, wenn die beiden zuvor genannten Grossen (Predation und Lyse) keinen relevanten Einfluss haben, und IV) die Rolle der benthischen Meiofauna in der Kontrolle der Produktion von Bakterien, Protozoen und Viren. Diese Studie ist der erste Versuch, das Konzept des 'microbial loop' auf seine Gueltigkeit auch fuer aerobe aquatische Sedimente zu testen, wobei die Intergration der Bakteriophagen als entscheidender Schritt zu einem besseren Verstaendnis der Funktion des mikrobiellen Systems anzusehen ist. Die experimentelle Verbindung von mikrobieller und viraler Schleife stellt einen bisher vernachlaessigten Ansatz bei der Untersuchung der qualitativen und quantitativen Zusammenhaenge innerhalb des mikrobiellen Kompartiments in aquatischen Sedimenten dar.
Die Ökologie des Litorals (Flachwasserzone) und die Wechselwirkungen zwischen Litoral und Pelagial (Freiwasserzone) werden in einem längerfristigen, interdisziplinären und koordinierten Ansatz wissenschaftlich untersucht. Wir streben an, zu einem generellen mechanistisch-kausalen Verständnis von der Funktion aquatischer Ökosysteme beizutragen. Datenerhebungen im Freiland an ausgewählten und gemeinsam genutzten Probenahmestellen kombinieren wir mit freilandnahen Mesokosmosexperimenten und mit ökophysiologischen sowie populationsökologischen Laboruntersuchungen. Das Litoral wird als Lebensraum mikrobieller Lebensgemeinschaften (Biofilme, Mikroflora, Bakterien, Pilze) und 'makrobieller' Lebensgemeinschaften (Meiobenthos, Makrobenthos, höhere Pflanzen, Fische) ebenso bearbeitet wie als wichtiges räumliches Kompartiment im Stoffhaushalt des Sees. Dazu gehören auch die gewässerphysikalische Erfassung spezifischer Wasserbewegungen mit entsprechenden Verfrachtungen von biologisch relevantem Material sowie die Fernerkundung vom Flugzeug aus.
Unter den Milben sind die Halacariden (Meeresmilben) die Einzigen, die vollständig an ein Leben im Meer angepasst sind. Sie besiedeln den Bereich von der oberen Gezeitenzone bis in die Tiefseegräben. Sie gehören zum Meiobenthos. Zur Zeit sind etwa 1000 Arten bekannt. Eine Übersicht über die Halacaridenfauna liegt vor von den warmtemperierten und tropischen Küsten Australiens, nicht aber von der von Kaltwasser beeinflussten Südküste. Zweck der Teilnahme an dem internationalen marin-biologischen Arbeitstreffen in Esperance, an der Südküste von Western Australia, ist, die dortige Halacaridenfauna zu erfassen; zum einen um eine Übersicht über den jetzigen Artenbestand und -zusammensetzung zu erhalten und so die durch Umwelt (Klimaänderung) und Arteintrag (eingeschleppte Arten) bedingte Faunenänderungen später erkennen zu können, zum anderen zum Faunenvergleich mit dem warmtemperierten und tropischen Australien, der Antarktis und dem kalttemperierten Nordatlantik. Es wird zudem gehofft, unter den Rhombognathinen, einer Unterfamilie der Halacaridae, neue Formen zu finden, deren Daten in die zur Zeit laufenden phylogenetisch ausgerichteten Arbeiten einfließen können.
Das Vorhaben soll einen Beitrag zum Verstaendnis des biogeochemischen Stoffumsatzes in der bodennahen Wasserschicht und den obersten 20 cm des Sedimentes im Arabischen Meer und dem noerdlichen Atlantik liefern. Benthosforaminiferen stellen sehr geeignete Objekte zur Charakterisierung der Verbindung benthischer und pelagischer Oekosysteme dar, da sie empfindlich auf den Eintrag organischen Kohlenstoffs als Nahrungsquelle reagieren. Hierbei soll untersucht werden, wie sich der saisonale Eintrag von partikulaerem Kohlenstoff auf das tropische Gefuege und die Aktivitaeten des Meiobenthos in der Tiefsee auswirkt. Wichtige Themenkomplexe beziehen sich auf die Ernaehrungsweise (Spezialisten, Bakterienfresser, Opportunisten), Mobilitaet, Bioturbationsleistung (Sedimentbewegung, Stoffumsatz, Fruehdiagenese) und Biomassebildung (Kalzifikation, Reproduktion) benthischer Foraminiferen.
Mit Hilfe speziell entwickelter rechnerischer Verfahren soll die Schadwirkung des Amoco Cadiz Ungluecks auf die Meiofauna einiger Kuestenstreifen in der Bretagne untersucht werden. Dabei stehen Vergleiche zwischen den einzelnen Tiergruppen, zwischen verschieden stark kontaminierten Untersuchungsstationen und den Verteilungsmustern der Tiere (Vertikalzonierung) im Vordergrund.
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