Forscher untersuchen Auswirkungen von Umweltveränderungen auf marine Küstenökologie
Ein Forscherteam des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung AWI http://www.awi.de in der Helmholtz-Gemeinschaft ist den Folgen der erhöhten UV-Strahlung auf die Meeresflora auf der Spur. Obwohl die Pflanzen wegen der Photosynthese auf das Sonnenlicht angewiesen sind, reagieren sie äußerst empfindlich auf erhöhte Sonnenbestrahlung. Zuviel Sonne bedeutet ein Überangebot an Energie und damit die Zerstörung der empfindlichen Farbstoffe. Das Ergebnis sind schwarze Flecken, bleiche Blätter und faule Stellen, berichten die Wissenschaftler.
„Eine Rotalgenart bildet beispielsweise unter UV-Strahlung weniger rote Lichtsammlerproteine und vermindert so die Strahlungsabsorption. Die typische rote Farbe der Alge verschwindet dann und die Pflanze bekommt weiße Spitzen“, berichtet der AWI-Meeresbiologe Christian Wiencke im pressetext-Interview. Zusätzlich bildet die Alge Substanzen – die so genannten Mycosporin-ähnlichen Aminosäuren (MAAs) -, die ganz ähnlich wirken wie das Melanin in der menschlichen Haut. Melanin absorbiert die UV-Strahlung. „Normalerweise fängt die Ozonschicht einen Großteil der energiereichen, kurzwelligen und schädlichen UV-Strahlung der Sonne ab“, erklärt der Forscher. „Die Abnahme der stratosphärischen Ozonkonzentration – vor allem über den Polargebieten – lassen die gefährlichen Strahlen bis ins Meer eindringen.“
Das Wissenschaftsteam führt derzeit auf der deutsch-französischen Forschungsstation AWIPEV auf Spitzbergen umfangreiche biologische Untersuchungen zu dieser Problematik durch. Vor allem nach der Eisschmelze können die UV-Strahlen bis zu zehn Meter tief unter die Meeresoberfläche eindringen. In der Antarktis sogar bis zu 20 Meter tief“, erklärt der Meeresbiologe. Wie gefährlich die UV-Strahlung für die Großalgen ist, konnten die Forscher deutlich feststellen. Die Strahlung schädige nicht nur die Photosynthese, sondern auch die Erbsubstanz der Algen. „Als äußerst empfindlich erwiesen sich die Sporen und Keimzellen der Algen, die als Einzeller im Wasser treiben. „Unsere Untersuchungen zeigen, dass die Verbreitung bestimmter Braunalgenarten durch das UV-Strahlungsklima begrenzt wird. Erhöht sich die UV-Strahlung, werden die Algen in tiefere Wasserschichten verdrängt.“
Die Forschungsbedingungen auf Spitzbergen sind für das Team ideal. „Wir wollen die Entwicklung mariner Küstenökosysteme angesichts globaler Umweltveränderungen beobachten. Dabei spielt nicht nur die erhöhte UV-Strahlung eine Rolle, sondern auch die Wassertemperatur, die durch den Treibhauseffekt erhöht wurde“, so der Forscher. Diese Temperaturzunahme sei auf Spitzbergen, im atlantischen Sektor der Arktis besonders stark spürbar.