Folgende Drittmittelprojekte werden bzw. wurden in der Abteilung bearbeitet:
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Marine Biodiversity and Ecosystem Functioning
EU Network of Excellence (01.02.2004 - 31.01.2009)
Dr. S. Forster
Untersuchungen zur marinen Diversität und Analyse der Auswirkungen der Arten auf die Funktionsweisse marine Ökosysteme, 56 europäische Institute, Koordinator: Netherlands Institute of Ecology, Yerseke (NL)
Untersuchungen zur Fauna der Inselgruppe Sokotra
Dr. Wolfgang Wranik
Die dem Horn von Afrika vorgelagerte Inselgruppe Sokotra gilt als eine der isoliertesten Landmassen in der Erdgeschichte und ist Lebensraum für eine einzigartige Tier- und Pflanzenwelt. Im Mittelpunkt des Projektes stehen Untersuchungen zur Fauna der Inseln Sokotra, Abd al Kuri, Samha und Darsa, um die nach wie vor begrenzten Kenntnisse zum Arteninventar zu verbessern sowie einen Beitrag zu den seit einigen Jahren laufenden Schutzbemühungen des Jemen zu leisten. weitere Informationen (in Englisch)
Taxonomische Untersuchungen an Mollusken und dekapoden Krebsen des südlichen Roten Meeres und des Golfs von
Aden
Dr. Wolfgang Wranik
Im Mittelpunkt des Projekts stehen taxonomische-tiergeographische Untersuchungen an Mollusken und ausgewählten dekapoden Krebsen. Für den Grenzbereich südliches Rotes Meer und westlicher Golf von Aden sollen dabei weitere Informationen zu Artbildungs- und Isolationsvorgängen sowie den in beide Richtungen ablaufenden Besiedlungstendenzen gesammelt werden. Darüber hinaus sollen die Ergebnisse die seit mehreren Jahren im Rahmen eines internationalen Programms des Jemen laufenden Bemühungen einer küstenökologischen Zustandserfassung, des Umweltmonitorings, einer Ressourcennutzung sowie der Erstellung von langfristigen Schutzkonzepten für diese Küstenregion unterstützen.
Oceanic seamounts: an integrated study
EU Projekt (01.12.2002 - 30.11.2005)
Dr. Barbara Springer, Dipl. Biol. Stephan Werk
In dem Projekt werden physikalische, biogeochemische und biologische Untersuchungsmethoden kombiniert, um neue Erkenntnisse über das Seamount-Ökosystem, deren taxonomische Zusammensetzung und das Nahrungsnetz zu erhalten. Eines der Hauptziele von OASIS ist die Entwicklung von umfangreichen und auf wissenschaftlichen Erkenntnissen aufbauenden Richtlinien zum nachhaltigen Umgang mit marinen Ökosystemen wie den Seamounts.
Flume Facility Co-operation Network for Biological Benthic Boundary Layer Research
EU-Infrastrukturnetz (01.12.2001 - 30.11.2005)
Dr. Michael Friedrichs, Dipl. Biol. Florian Peine
Ziel des von der E.U. geförderten Netzwerks ist es, die europaweit vorhandenen Einrichtungen mit Strömungskanälen
zur Benthosforschung miteinander zu verbinden. Neben einer Aufstellung der verfügbaren Ausstattungen stehen die
Zusammenarbeit und der Austausch von Wissen sowie Technik und Methoden im Vordergrund. Obwohl annähernd 20
verschiedene Labore an dem Netzwerk teilnehmen, ist die Zahl der unterschiedlichen Kanaltypen jedoch fast ebenso
hoch. Jedes Labor ist für eine genau definierte Forschungsrichtung ausgerüstet. Das Netzwerk bietet die
Möglichkeit, diese Vielfalt bestmöglich zu nutzen. So bilden Reisegelder für gemeinsame Arbeiten an den
verschiedenen Standorten den Hauptposten des Vorhabens. Begleitend dazu finden jährlich, mit wechselnden
Standorten, Arbeitstreffen ("workshops", 2003 in Rostock) statt. Hierbei werden bestehende Methoden dargestellt
und Anwendungsbeispiele sowie Weiterentwicklungen besprochen.
Die Projektleitung hat das Zentrum für Estuarine
und Küsten-Ökologie (CEME) des Niederländischen Instituts für
Ökologische Studien (NIOO) übernommen und bietet auf einer eigenen Webseite unter www.bioflow-eu.net weitere Informationen an.
Dynamik natürlicher und anthropogener Sedimentation
BMBF (01.01.2004 - 31.05.2005)
Dr. Martin Powilleit, Dr. Michael Friedrichs, Dipl. Biol. Florian Peine, Dr. Kai Ziervogel
Das Projekt bearbeitet die Mechanismen der Sedimentverteilung in der Mecklenburger Bucht in einem interdisziplinären Ansatz, in enger Zusammenarbeit mit Kollegen am Institut für Ostseeforschung in Warnemünde (IOW) von wo aus DYNAS koordiniert wird. In der zweiten Projektphase steht verstärkt die Parametrisierung der zuvor gewonnenen Ergebnisse im Vordergrund, um diese für die Verwendung im Sedimenttransportmodell bereitzustellen. Wiederholte Beprobungen im Untersuchungsgebiet dienen zudem als Grundlage für die Abschätzung der Wiederbesiedlung bzw. Erholung der Makrofaunabestände nach der in DYNAS 1 vorgenommenen Probeverklappung.
Die südliche Ostsee und ihre Küsten im Wandel
DBU-Schwerpunktprojekt (01.06.2001 - 31.07.2005)
Dr. Peter Frenzel, Dipl.Biol. Kerstin Rieder, Dipl. Biol. Martin Feike
Mit einer Fläche von 415000 km2 und einem Volumen von 22000 km3 umfasst die Ostsee die größte in sich
geschlossenen Brackwassermenge der Erde. Die 20000 km langen Küstenzonen verteilen sich auf neun Anliegerstaaten
mit 70 Millionen Menschen in der Küstenregion und 100 Millionen Einwohnern im hydrologischen Einzugsgebiet der
Ostsee. Die unterschiedlichen wirtschaftlichen und politischen Verhältnisse in den Küstenstaaten prägen Nutzung
und Schutz der Ostsee. Das Randmeer Ostsee ist durch seine geographische Lage und seine hydrographischen und
ökologischen Bedingungen besonders empfindlich gegenüber Klimaveränderungen und Nährstoff- sowie
Schadstoffeinträgen.
Das Ökosystem Ostsee unterliegt ständigen natürlichen Veränderungen. Inzwischen hat sich jedoch der Mensch zu
einem Hauptfaktor bei der Einwirkung auf die Umwelt der Ostsee entwickelt. Die Landwirtschaft, Kommunen und
verschiedene Industriezweige sowie der vermehrte Schiffsverkehr haben erheblich zur Verunreinigung beigetragen:
Punktquellen im Einzugsgebiet, insbesondere aber diffuse Quellen einschließlich der atmosphärischen Einträge,
belasten die Ostsee mit Nährstoffen, Schwermetallen und organischen Schadstoffen. Anthropogene Einflüsse können
natürlich ablaufende Prozesse wie Eutrophierung, Wasseraustausch zwischen Nord- und Ostsee oder
Küstenveränderungen verstärken oder hemmen - beispielsweise durch Nährstoff- und Schwermetalleinträge, durch
Baumaßnahmen, fischereiliche, bergbauliche und touristische Nutzung. Mögliche anthropogene Effekte können dabei
teilweise durch natürliche Veränderungen überdeckt sein.
Vor diesem Hintergrund soll der Stipendienschwerpunkt zu einem besseren Verständnis der Folgen menschlicher
Einwirkungen auf die Ökosysteme der südlichen Ostsee und ihrer deutschen Küsten beitragen und damit
wissenschaftliche Grundlagen für die nachhaltige Nutzung dieser Systeme liefern. Zur Zeit werden 13
Promotionsstipendiaten und ein Habilitationsstipendiat innerhalb des DBU-Schwerpunktes gefördert. Sie arbeiten an den Standorten Greifswald, Rostock, Kiel, Hamburg
und Düsseldorf auf den Gebieten der Biologie, Geowissenschaften und Sozioökonomie.
Die einzelnen Vorhaben sind locker miteinander vernetzt. Drei Stipendiaten sind in der Rostocker Meeresbiologie tätig:
"Die Ostrakoden und Foraminiferen der südlichen Ostsee und ihre Nutzung als Bioindikatoren."
Dr. Peter Frenzel (Habilitationsstipendium)
Im Rahmen des von der DBU geförderten Vorhabens sollen Methoden der Nutzung von insbesondere Ostrakoden, aber auch Foraminiferen, als Bioindikatoren an der südlichen Ostseeküste entwickelt, verbessert und getestet werden. Da die zur Meiofauna zählenden Ostrakoden im Untersuchungsgebiet große Häufigkeiten und eine relativ hohe Diversität besitzen, sind sie potentiell gut für das Küstengewässermonitoring geeignet. Beide Gruppen überliefern in Sedimenten leicht fossilisierbare, meist weniger als einen Millimeter kleine Hartteile, die eine Nutzung als Paläomilieuindikatoren erlauben. Auf diesem Wege soll versucht werden, anthropogen bedingte von natürlichen Umweltveränderungen zu trennen und langfristige Trends zu erkennen. Über die Rekonstruktion von natürlichen Verhältnissen bestimmter Lokalitäten kann zusätzlich ein Beitrag zur Diskussion um die natürlichen Hintergrundwerte im Rahmen der EU-Wasserrahmenrichtlinie geliefert werden. Die Arbeitsmethodik korreliert die quantitative Analyse von Assoziationen, Thanatozönosen (Totengemeinschaften) und Taphozönosen (Grabgemeinschaften) sowie morphologischen, intraspezifischen Variationen und geochemischen Schalenanalysen mit verschiedenen abiotischen Parametern. Es wird versucht, Transferfunktionen für Assoziationen zu entwickeln, um diese als Proxies für abiotische Parameter zu verwenden. Im Laufe der Untersuchungen wird zusätzlich ein faunistischer Überblick über die bisher nur sehr lückenhaft bekannte Ostrakodenfauna der südlichen Ostsee und die praktisch nicht dokumentierte Foraminiferenfauna erstellt.
"Kohlenstoffflüsse an unterschiedlich exponierten Stränden der südlichen Ostsee unter besonderer
Berücksichtigung des Meiozoobenthos."
Dipl. Biol. Kerstin Rieder (Promotionsstipendium)
In dem Projekt werden durch Ermittlung der benthischen in situ Primärproduktion und Respiration mit unterschiedlichen Methoden (Inkubation, Mikroelektroden, 14C) im Flachwasser von Sandstränden der südlichen Ostsee Aussagen zur Kohlenstoffbilanz an verschieden stark exponierten Sedimenten erwartet. Anhand der Meiofaunabiomassen und der Biomassen weiterer Organismengruppen soll dann versucht werden, die Rolle der Meiofauna am Gesamtkohlenstoffumsatz im Sandlückensystem verschieden stark exponierter Strände abzuschätzen und somit ihre Bedeutung für den Kohlenstoffkreislauf im System Sandstrand zu ermitteln. In experimentellen Analysen ist ausserdem geplant, die Variabilität der Meiofaunagesellschaften unter vermehrten Einträgen organischen Materials zu untersuchen, denn die Küstengewässer der Ostsee sind durch das regelmäßige Vorkommen starker Algenblüten geprägt. Durch die kurzen Generationszeiten der Tiere sollte sich der Einfluß variierender Umweltbedingungen, die durch den Eintrag großer Mengen organischen Materials induziert werden, schnell in der Verteilung und Zusammensetzung der Meiofaunagruppen widerspiegeln.
"Die Bedeutung des Strandanwurfs für das Ökosystem Sandstrand."
Dipl. Biol. Martin Feike (Promotionsstipendium)
Der größte Teil der südlichen Ostseeküste ist durch ausgedehnte Sandstrände gekennzeichnet. Diese bilden eine Schnittstelle zwischen dem aquatischen Lebensraum auf der einen und terrestrischen Ökosystemen auf der anderen Seite. Durch ihre intensive Nutzung zu Erholungszwecken werden Sandstrände in vielfältiger Weise vom Menschen beeinflusst und verändert, ohne dass - gerade an der südlichen Ostseeküste - fundierte wissenschaftliche Kenntnisse über die Funktion vorhanden sind. Strandanwurf, d.h. von Wellen und Brandung an den Strand gespülte Makrophyten und Organismen des Makrozoobenthos, ist dabei eine der auffälligsten Formen organischen Materials an großen Abschnitten der flachen Sandstrände. Bekannt ist, dass Strandanwurf sowohl den Lebensraum wie auch die Nahrungsquelle für eine in ihm lebende spezialisierte Tierwelt bildet. Nicht bekannt ist hingegen, inwieweit durch auf den Strand gespülte Makrophyten Stoffflüsse im darunter befindlichen Sediment induziert werden und welche Auswirkungen der Stoffeintrag auf dieses Strandkompartiment hat. In dem hier durchgeführten Vorhaben geht es zunächst darum, festzustellen, wie groß der Anteil des wieder in das Sediment gelangenden organischen Materials ist, in welcher Form und räumlichen Ausbreitung der Stoffexport erfolgt und inwieweit dieser schon im Sediment wieder in lebende Biomasse eingebaut wird. Neben dem Export organischen Materials sind aber auch Umfang und Dynamik des Austrages von potentiellen Nährstoffen in das Ökosystem von Interesse. Die Abbaugeschwindigkeit wird dabei nicht nur durch die umgebenden abiotischen Faktoren (insbesondere Feuchtigkeit und Temperatur) beeinflusst, sondern auch von den Aktivitäten der Infauna des Strandanwurfes. Insbesondere dem im und unter dem Seegrasanwurf lebenden Amphipoden Platorchestia platensis scheint hier eine besondere Rolle zuzukommen. Da es sich bei Sandstränden um räumlich und zeitlich sehr dynamische Ökosysteme handelt, erfolgt die Bearbeitung der Problematik in Kombination von Labor- und Freilandexperimenten.
Ostrakoden als Indikatoren von Umweltveränderungen im Timor Becken
gefördert durch das Internationale Büro des BMBF (IDN 01/010)
Dr. Peter Frenzel
Beteiligte Wissenschaftler: Dr. A. Müller (University of Canberra, Australia)
Prof. Dr. G. Arlt (Universität Rostock)
K. T. Dewi (Marine Geological Institute, Bandung, Indonesia)
Ziel des Projektes sind die Dokumentation und Interpretation der Entwicklung von quartären, marinen Ostrakodengemeinschaften aus dem Timorbecken und angrenzenden Gebieten vor dem Hintergrund paläoozeanographischer Veränderungen. Das Arbeitsgebiet ist sowohl durch seine große paläoozeanographische Bedeutung als wichtige Meeresstraße als auch durch die ungewöhnlich hohe Diversität der nur ungenügend bekannten Fauna von besonderem Interesse. Meeresspiegelschwankungen und klimatische Veränderungen sind als wichtigste Steuerungsfaktoren zu vermuten.
Dynamik natürlicher und anthropogener Sedimentation
BMBF (01.06.2000 - 31.05.2003)
Dr. Martin Powilleit, Dipl. Biol. Michael Friedrichs, Dipl. Biol. Florian Peine
Das Projekt bearbeitet die Mechanismen der Sedimentverteilung in der Mecklenburger Bucht in einem
interdisziplinären Ansatz, in enger Zusammenarbeit mit Kollegen am Institut für Ostseeforschung in Warnemünde (IOW) von wo aus DYNAS koordiniert wird. Das
Hauptinteresse gilt dem tiefgründigen Verstehen der natürlichen Transportwege partikulären Materials bei
wechselnden hydrographischen Bedingungen und den Auswirkungen anthropogener Einflüsse wie z.B.
Baggergutverklappungen oder Sandabbau. Ein übergeordnetes Ziel ist die Einbindung einer zu erstellenden
Massenbilanz litoraler Sedimente in ein vorhandenes 3D-Modell der Strömungsdynamik. Dazu werden die treibenden
Kräfte für Sedimenttransport, Erosion und Deposition parametrisiert. Diese Aufgabe teilen sich physikalische
Ozeanographen, Sedimentologen und Biologen. Die Meeresbiologie an der Uni Rostock ist in zwei Teilprojekten
aktiv. In einem Teilprojekt werden Biodeposition und Bioresuspension durch Makrobenthosorganismen bearbeitet:
sowohl der aktive Eingriff durch Lebensäußerungen wie Nahrungserwerb und Exkretion als auch die passiven Effekte,
die sich durch die reine Anwesenheit biogener Strukturen in der Strömung ergeben. Die Untersuchungen laufen
überwiegend am hauseigenen Strömungskanal. Das zweite Teilprojekt befasst sich mit der bodennahen Aggregatbildung
und mit der Veränderung der Scherfestigkeit von Sedimentoberflächen durch mikrobielle Besiedlung. Die
Laborarbeiten hierzu finden teils an der Uni Rostock und teils am IOW statt.
Für Feldbeobachtungen und zur Erfassung der Saisonalität laufen umfangreiche Messkampagnen auf See sowie eine
Probeverklappung von Baggergut.
Wichtige Strukturbildner im Makrozoobenthos der Küstengewässer Mecklenburg-Vorpommerns
Umweltministerium M.-V., LUNG (01.11.2001 - 31.12.2002 + 01.06.2003 - 30.09.2004)
Dr.Martin Powilleit
Im Rahmen dieses Projektes sind in den Jahren 2001 und 2002 in 4 Gebieten unterschiedlicher Makrofauna-Besiedlung kleinskalige Untersuchungen des Makrozoobenthos (MZB) zu vier verschiedenen Jahreszeiten vorgesehen. Die Gebiete sollen die in den Küstengewässern vorkommenden Lebensgemeinschaften und besonders die dort vorkommenden wichtigen Strukturbildner im MZB repräsentieren. Die Ziele des Projektes sind einerseits eine Optimierung des Makrozoobenthos-Monitorings in Bezug auf Probenahmefrequenz, Anzahl der Proben pro Station, Verteilung der Stationen innerhalb eines Untersuchungsgebietes sowie auf den Zeitpunkt der Probennahme. Zum anderen sollen die erhobenen Daten Lücken in der bereits vorhandenen GIS-Datenbank des DYNAS-Projektes (s.o.) zur Besiedlung mit MZB schließen und dazu beitragen, das Regionen mit typischen biogenen Strukturbildnern des MZB im Küstenbereich von Mecklenburg-Vorpommern ausgewiesen werden können.
Das Makrozoobenthos der Mecklenburger Bucht - Auswirkungen durch Verklappung
Ein Projekt mit der Bundesanstalt für Gewässerkunde Koblenz
Dipl. Biol. Jörn Kleine, Dr.Martin Powilleit
Begleitend zur im Projekt DYNAS durchgeführten Probeverklappung von Sedimenten wurde die Toleranz ausgewählter Vertreter der benthischen Fauna im Bereich der Mecklenburger Bucht auf Überschüttung untersucht. Dabei wurde eine Sammlung von Filmsequenzen zusammengestellt, mit der die typischen Bewohner sowie einzelne Aspekte der Verklappung dokumentiert wurden.