DynaCom

Räumliche Gemeinschaftsökologie in hochdynamischen Landschaften: von der Inselbiogeographie zu Metaökosystemen

Das Wattenmeer und die angrenzenden Salzwiesen sind durch schnell wechselnde Umwelteinflüsse gekennzeichnet. Hier laufen innerhalb ökologischer Gemeinschaften dynamische Prozesse über kurze Zeiträume ab. Dazu gehören (i) regionale Prozesse wie Ausbreitung und Kolonisierung sowie (ii) lokale Organismeninteraktionen wie Konkurrenz, Mutualismus und trophische Interaktionen. Theoretische Modelle wie die Gleichgewichtstheorie der Inselbiogeographie und das Konzept der Metacommunity können einige dieser dynamischen Prozesse erklären. Das Wattenmeer und die angrenzenden Salzwiesen bieten die Möglichkeit, diese Prozesse in einem relativ kurzen Zeitrahmen zu beobachten.

Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Projekt auf der Insel Spiekeroog umfasst Untersuchungen in den Salzwiesen des Nationalparks Wattenmeer sowie auf mehreren künstlich angelegten Inseln. Diese Inseln haben sich bereits in früheren Projekten für die empirische Untersuchung hochdynamischer Systeme bewährt.

Projektansatz

Die Forschungsgruppe „DynaCom“ gliedert sich in mehrere Teilprojekte, die jeweils eine andere Komponente der marinen und terrestrischen Nahrungsnetze (Primärproduzenten, Primärkonsumenten, Räuber) untersuchen. In diesem Projekt arbeiten verschiedene Wissenschaftler der Universitäten Oldenburg, Göttingen und München sowie von iDiv (Halle-Jena-Leipzig), dem Senckenberg Forschungsinstitut Frankfurt und dem Museum Koenig in Bonn in Kooperation mit dem Nationalpark Niedersächsisches Wattenmeer zusammen. Die Ergebnisse der Teilprojekte werden schließlich zusammengeführt, um ein hohes Maß an Verallgemeinerung über verschiedene Arten von Organismen hinweg zu ermöglichen.

Im Museum Koenig wird im Teilprojekt 3 die terrestrische Lebensgemeinschaft der Salzwiesen auf der Insel Spiekeroog untersucht. Analysiert werden räumliche und zeitliche Verteilungsmuster sowie trophische Interaktionen von ober- und unterirdischen Wirbellosen. Zunächst werden Laufkäfer aus verschiedenen Zonen der Salzwiesen gefangen, um anschließend Regurgitatproben von ihnen zu sammeln. Die Proben werden dann mit molekularen Methoden (DNA-Metabarcoding) analysiert, um das Nahrungsspektrum der Laufkäfer zu entschlüsseln. Diese Untersuchungen können Aufschluss über die Herkunft der Ressourcen (marin vs. terrestrisch, Primär- vs. Sekundärproduzenten) geben. Schließlich wird auch die Aktivität der Wirbellosen in Bezug auf die sich ständig ändernden Umwelteinflüsse durch Kameraüberwachung dokumentiert.

Trait-basiertes Modell für Ökosystemdynamik

Die DFG-Forschergruppe „DynaCom“ untersucht die Bedeutung von Merkmalen terrestrischer und mariner Organismen für regionale und lokale dynamische Prozesse in Ökosystemen. Eine umfassende Analyse von Nahrungsnetzstrukturen im räumlichen Kontext ermöglicht Aussagen über die Ausbreitung, Ressourcennutzung und das Verhalten verschiedener Organismenarten bei plötzlichen Umweltveränderungen. Letztlich kann aus den experimentell erhobenen Daten ein merkmalsbasiertes Modell entwickelt werden, das die Übertragung dynamischer Prozesse von lokalen auf globale Skalen ermöglicht.