In der Wissenschaft herrscht weitgehend Einigkeit darüber, dass sich das Weltklima in einer noch nie da gewesen Geschwindigkeit verändert und immer häufiger Beweise für ökologische Folgen des Klimawandels zu finden sind. Im aquatischen Bereich beispielsweise bewirkt der Klimawandel Veränderungen in der Phänologie des Phyto- und Zooplanktons sowie eine Reorganisationen in der Zusammensetzung der Phytoplanktongemeinschaft, deren Arten nun kleinere Zellgrößen aufweisen.
In einer sich verändernden Umwelt müssen ökologische Lebensgemeinschaften ihre Streuung von Phänotypen so anpassen, dass sich die durchschnittliche Fitness verbessert und die Gemeinschaft unter den neuen Umweltbedingungen gedeihen kann. Anpassung kann durch eine Veränderung in der genetischen Zusammensetzung (z.B. Mikroevolution) oder durch verschiedene Formen phänotypischer Plastizität erfolgen. Ob diese Mechanismen im Ozean eine Rolle spielen, beispielsweise indem sie Phytoplanktongemeinschaften widerstandsfähiger gegenüber Umwelteinflüssen machen, ist gegenwärtig nicht bekannt.
In diesem Projekt integrieren wir eine Vielzahl an Labordaten und Feldbeobachtungen, einschließlich der innerhalb des DynaTrait Schwerpunktprogrammes gesammelten, in einen auf Merkmalen basierenden Modellierungsrahmen. Dieser Modellierungsrahmen basiert auf adaptiven Dynamiken der Phytoplankton-Zellgröße und in entscheidender Weise auf einem Austausch, der sich aus den Beziehungen zwischen Phytoplankton-Zellgröße und
1) Nährstoffaufnahme des Phytoplanktons,
2) Zooplanktonweiden und
3) sinkendem Phytoplankton ergibt.
Mit diesem Werkzeug untersuchen wir, wie Veränderungen in der Zusammensetzung der Phytoplanktongemeinschaft und phänotypische Vielfalt die Dynamiken des Nahrungsgefüges in zwei gegensätzlichen Regionen des Atlantischen Ozeans (gemäßigt und tropisch) unter einer Reihe von Umweltbelastungen und Zukunftsszenarios beeinflussen. Mit unserem Projekt wollen wir das Wissen, das wir innerhalb des DynaTrait Schwerpunktprogramms erworben haben, auf den Kontext einer "echten" Ozeanumwelt übertrage.
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