Erwärmung wirkt auf die Rolle von Makrophyten in Flüssen

Temperaturveränderungen aufgrund des Klimawandels wirken neben anderen Stressoren auf Fließgewässer. Viele Tieflandflüsse weisen ein geändertes Temperaturregime auf und sind durch Wasserpflanzen, sogenannte Makrophyten, charakterisiert. Die Auswirkungen der Makrophyten auf Mikroklima, Stoffwechsel, Biodiversität, Hydraulik und Biogeochemie der Flüsse müssen daher umfassend verstanden werden. Eine Zunahme der Makrophytenbiomasse kann beispielsweise zu einer Abnahme der Oberflächenwassertemperatur und einer Verringerung der Sonneneinstrahlung in das Wasser führen, wodurch Temperaturschwankungen abgefedert werden. Daher gilt es, die Rolle der Wasserpflanzen für die Wassertemperaturdynamik, ihre Bedeutung für die lokale Biodiversität sowie die maßgeblichen Umweltfaktoren in Flüssen zu untersuchen. Das Projekt befasst sich mit dieser Wissenslücke durch eine eingehende Untersuchung des Einflusses aquatischer Makrophyten auf die Wassertemperatur und den aquatischen Stoffwechsel in Flüssen in Tieflandgebieten, indem es Monitoring-Ansätze, gezielte Experimente und integrierte Modellierung miteinander verknüpft. Das Projektteam verwendet statistische Modelle, die Variablen aus meteorologischen, hydromorphologischen und aquatischen Vegetationsfaktoren einbeziehen, um Schwankungen der Wassertemperatur genauer vorherzusagen Eine wissenschaftliche Frage, die wir testen, ist, dass Makrophytenbestände in Tieflandflüssen Temperaturanstiege und tägliche Schwankungen abfedern können und so Verschiebungen in der Algenvielfalt hin zu temperaturtoleranteren Arten und kaskadenartigen Auswirkungen auf das Nahrungsnetz abmildern. Die räumliche thermische Heterogenität nimmt in Flussabschnitten mit Makrophytenbeständen zu, was die Artenvielfalt und Ökosystemfunktionen wie die Photosynthese erhöht. Um diese wissenschaftlichen Fragen zu beantworten, untersuchen wir automatisiert die Variabilität der Wassertemperatur und verwenden verschiedene statistische Ansätze, um Schlüsselvariablen zu identifizieren. Rinnenexperimente ergänzen die Feldstudien, um kausale Zusammenhänge zu analysieren und um verbesserte Modellergebnisse zur Vorhersage klimawandelbasierter Veränderungen zu erhalten. Durch innovative Modellierungsansätze werden neue Erkenntnisse über Temperatur- Vegetation-Rückkopplungsprozesse und multitrophische Wechselwirkungen gewonnen, um Managementstrategien für die Widerstandsfähigkeit von Flussökosystemen unter Berücksichtigung ökologischer Wechselwirkungen abzuleiten. Somit fördert diese Studie unser Verständnis der Ökosystemfunktionen und der Artenvielfalt in Flüssen in einer sich erwärmenden Welt. Das Projektteam besteht aus Wissenschaftlern aus Polen und Österreich, die ihr Fachwissen in den Bereichen Hydrologie, Modellierung und Ökosystemforschung bündeln, um die Auswirkungen des Klimawandels auf Flüsse in Polen und Österreich zu untersuchen.