Auswirkung von Umweltveränderungen auf Lebensgemeinschaften

Die Ökosysteme werden weltweit von natürlichen und menschlichen Einflüssen stark beeinträchtigt. Eine Herausforderung für Ökologen ist Modelle aufzustellen, welche die Auswirkungen von Langzeiteffekte für die verschiedensten Ökosysteme beurteilen können. Der Einfluss von globalen Veränderungen (z. B. Eutrophierung, Einwanderung von Arten, Klimaerwärmung) auf Süsswasserökosysteme ist weit erkennbar, jedoch bleiben grundlegende Fragen über die Auswirkungen zu beantworten. In dieser Untersuchung möchte ich die Frage beantworten, inwieweit invasive Arten und gleichzeitig ablaufende Klimaveränderungen Artenspektren und damit Stoffkreisläufe von gesamten Ökosystemen beeinflussen. Das meiste Wissen, wie Ökosysteme auf Umwelteinflüsse reagieren kommt von Kurzeitexperimenten, diese geben jedoch nur beschränkt Auskunft wie ein komplexes Ökosystem längerfristig auf Umweltveränderungen reagiert. Die Analyse von Langzeitdaten bietet ein gutes Instrument, um die Auswirkungen von Langzeiteffekten zu untersuchen, Indikatoren zu finden und Modell für zukünftige Veränderungen aufzustellen. In diesem Forschungsantrag werde ich die detaillierten Langzeitdaten (über 40 Jahre) vom Lake Washington, Seattle, USA verwenden. In der ersten Studie werde ich den potentiellen Einfluss von Klimavariabilität auf die Planktonsdynamik untersuchen. In den letzten 40 Jahren hat sich die Temperatur im Lake Washington stark verändert: es ist jetzt wärmer und die Stratifizierungszeit ist 30 Tage im Jahr länger. Ich werde untersuchen wie Artengemeinschaften auf diese Klimaänderung reagieren und versuchen, Konsequenzen für das Ökosystem See vorauszusagen. Zudem werde ich untersuchen ob Klimaveränderungen die Invasion von Daphnien begünstigt und welche Konsequenzen die Invasion dieser Gruppe auf die planktische Lebensgemeinschaft hat. In einer letzten Studie werde ich den relativen Einfluss von Oligotrophierung und Klimaerwärmung auf das Plankton abschätzen. Diese Langzeitdaten werden mit speziellen statistischen Modellen ausgewertet (Dynamic Linear Models), welche die zeitliche Komponente in die Auswertung miteinbeziehen. Die angestrebte Studie wird zu einem besseren Verständnis beitragen, wie Umwelteinflüsse das Ökosystem See beeinträchtigen und wichtige Informationen für das Management der Süßwasser Ressourcen liefern.