Forscher klären "Umfallen" maritimer Ökosysteme
Neues Rechenmodell zur Vorhersage von "Regime Shifts" entwickelt
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Schwarm: Forscher wissen, wann System "kippt" (Foto: pixelio.de, Margit Völtz) |
Rom (pte001/17.08.2016/06:00) Ein neues computergestütztes Verfahren erklärt die in der Fachwelt auch als "Regime Shifts" bekannten Gleichgewichtsänderungen zugunsten bestimmter Arten von Meeresbewohnern. Laut den Wissenschaftlern des zum Nationalen Forschungsrat CNR gehörenden Istituto di Scienze Marine http://www.ismar.cnr.it und des Istituto Simone Marini http://santannapisa.it lassen sich maritime Ökosysteme damit effizienter kontrollieren.
Frühwarnsystem Zooplankton
Als Testgebiet gedient hatte ein in der Nordsee gelegenes Pelagial, in dem sich in den 1980er-Jahren ein Regime Shift ereignete. Als Zielgruppe ausgewählt wurde das vielen Fischen als Hauptnahrung dienende Zooplankton Calanus Finmarchicus und insgesamt 26 umweltbedingte Variabalen. Neben Klima und Temperatur gehörten dazu vor allem auch die Meeresströmung, Nährstoffe, Beutetiere und die natürlichen Feinde.
Den Ausschlag für das Schicksal des Calanus Finmarchicus gegeben hatte neben den Temperatur- und Strömungsverhältnissen vor allem das massenhafte Auftreten von Heringsschwärmen. "Zu signifikanten Gleichgewichtsstörungen kommt es immer dann, wenn ein Ökosystem durch das Zusammenwirken verschiedener physikalischer und biologischer Faktoren unter Stress gerät", so Projektleiterin Alessandra Coversi. Anfänglich kommt es je nach Stärke der Resilienz zu leichten Veränderungen, die ab einer gewissen Schwelle innerhalb kürzester Zeit zu einem neuen Gleichgewicht unter Dominanz anderer Arten führen.
Simulation sagt Zukunft vorher
Dramatisch ist die Veränderung immer dann, wenn beispielsweise ein geschätzter Speisefisch vollständig durch geringerwertige Fischarten oder Korallenriffe durch Algenkolonien verdrängt werden. "Unser Ansatz besteht darin, diese Erscheinungen durch mathematische Rechenmodelle und eine Simulation der selektiven Prozesse vorauszusagen", so die italienische Wissenschaftlerin. Die Studie wurde in Kooperation mit der University of Plymouth http://plymouth.ac.uk durchgeführt . Details sind in der Zeitschrift "Plos One" nachzulesen.
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