Transfer essentieller Lipide aus aquatischen -zu terretrischen Ökosystemen

Die aktuelle Gewässerforschung findet vorwiegend in Flüssen oder Seen statt. Dadurch wird der Rolle von Wasserlebewesen auf umliegende Landökosysteme wenig Bedeutung zugemessen. Der Transport von organischem Material über Ökosystemgrenzen hinweg kann die Produktivität benachbarter Systeme entscheidend beeinflussen. Emergierende aquatische Insekten etwa sind erheblich am Transport von organischem Material aus Binnengewässern in angrenzende terrestrische Systeme beteiligt. Mögliche Effekte von Nährstoffflüssen auf angrenzende Nahrungsnetze hängen in erster Linie von der Menge der transferierten Biomasse ab; ob angrenzende Nahrungsnetze auch von qualitativen Unterschieden in der transferierten Biomasse beeinflusst werden können wurde noch nicht untersucht. Ziel des Projekts ist es, denn Export von essentiellen, biochemischen Nährstoffen, d.h. mehrfachungesättigten Fettsäuren (PUFA), aus Binnengewässern über emergierende Insekten zu quantifizieren um den möglichen Transfer dieser potentiell limitierenden Nährstoffe in angrenzende terrestrische Habitate und deren Bedeutung für terrestrische Konsumenten abschätzen zu können. Emergenzfallen werden auf verschiedenen stehenden und fließenden Gewässern (kleine Seen und Bäche) installiert um den PUFA Export aus verschiedenen Systemen vergleichend untersuchen zu können. Teichexperimente mit markierten Substraten (stabile Isotope) sollen dabei helfen, den PUFA Export über emergierende Insekten, den Eintrag und die Verteilung aquatischer PUFA in angrenzenden terrestrischen Habitaten und den Beitrag aquatischer PUFA zur Ernährung terrestrischer Konsumenten abzuschätzen. In Laborexperimenten mit wirbellosen Prädatoren (Spinnen) wird untersucht, ob diese eine Präferenz für aquatische Insekten zeigen und ob sich aquatische und terrestrische Insekten in ihrer Futterqualität aufgrund einer unterschiedlichen PUFA-Zusammensetzung unterscheiden. Die erarbeiteten Ergebnisse werden unser Verständnis von Nährstoffflüssen über Systemgrenzen hinweg und deren Bedeutung für angrenzende Habitate entscheidend verbessern.

Das Forschungsprojekt AQUATERR konnte nachweisen, dass mehrere hundert Kilo von Insekten aus Seen und Fischteichen (wichtige Habitate für Insektenlarven) jährlich aus dem Wasser aufsteigen und deren Energie für Insektenfresser wie Vögel und Spinnen zur Verfügung steht. In diesen Insekten konnten wir hohe Konzentrationen von omega-3 Fettsäuren feststellen, die für das Wachstum und Überleben von Insektenfressern wichtig sind. AQUATERR konnte ferner erstmals zeigen, dass Spinnen essentielle Nahrungsenergie von Wasserinsekten und nicht aus terrestrischen Insekten bekommt. Diese Unterscheidung konnten wir erstmals durch Identifikation von stabilen Wasserstoffisotopen in Fettsäuren von Spinnen und Insekten treffen.