Cyanobakterienblüten in der Ostsee verstehen

• Antragstellerin: Ulrike Löptien, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 316462445

Im Spätsommer kommt es in der Ostsee regelmässig zu einem massenhaften Auftreten (Blüten) von Cyanobakterien. Da Cyanobakterien Gifte produzieren (die sich in der Nahrungskette anreichern könnten), kommen sie mehr und mehr in den Fokus von Öffentlichkeit und Forschung. Weniger prominent ist ihre Fähigkeit molekularen Luftstickstoff zu nutzen und diesen für sich bioverfügbar zu machen (Stickstofffixierung). Dadurch bringen sie zusätzlich bioverfügbaren Stickstoff in ein ohnehin schon überdüngtes Ökosystem. Der damit verbundene Nährstoffeintragin die Ostsee kann erheblich sein (bis zu 40%). Die damit verbundene Unsicherheiten im Nährstoffeintrag sind insbesondere bei allen Entscheidungen darüber, welche Maßnahmen zum Schutz der Ostsee gegen Eutrophierung eingesetzt werden sollten, problematisch.Trotz der enormen Wichtigkeit von Cyanobakterien, sind die Ursachen für deren Massenauftreten erstaunlich wenig verstanden. Entsprechend sind auch Blüten in der Ostsee bisher schlecht von Modellen erfasst und schwer vorherzusagen. Unsere Studie hat sich zum Ziel gesetzt, die Vorhersagbarkeit von Cyanoblüten aufgrund verschiedenster Umweltfaktoren zu testen. Da Cyanobakterien bekanntermassen sehr langsam wachsen, werden wir nicht nur den Höhepunktder Blüten untersuchen, sondern auch die Umweltfaktoren während der Entstehung der Blüte mit einbeziehen. Diese neue Herangehensweise wird durch eine Kombination von Beobachtungen und hochaufgelöstem Ozeanmodell ermöglicht. Diese Kombination erlaubt es uns, den Ursprungsort und die Entstehung von Blüten detailliert zu untersuchen. Ein Fokus wird auf die abiotischen Umweltbedingungen (z.B. photosynthetisch aktive Strahlung, Salzgehalt und Temperatur) während der Entstehung von Blüten gerichtet sein. Des weiteren wollen wir eine detaillierte Analyse des Stickstoff-Phoshor-Verhältnisses durchführen, da neue Hypothesen bisherigen Ansichten grundlegendwidersprechen. Dies könnte eine Anpassung der Schutzmaßnahmen gegen Eutrophierung der Ostsee erfordern. Wir planen, neue Erkenntnisse in ein erprobtes biogeochemisches Modell für die Ostsee einzubauen und die Vorhersagegüte mit der ursprünglichen Version zu vergleichen. Wir konzentrieren uns mit dieser Studie auf die Ostsee, da hier das Beobachtungsnetz besondersdicht ist. Wir rechnen aber damit, dass Ergebnisse auf den globalen Ozean übertragen werden können

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen