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Bekommen Algen "Sonnenbrand"?
Forschungsfahrt der ALDEBARAN in Zusammenarbeit mit der Universität Hamburg vor Belize
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Belize/Hamburg, 1.3.2007 - Bestimmte Algenarten leiden durch starke Ultraviolettstrahlung unter einer Art "Sonnenbrand" und heilen diesen erstaunlicherweise wieder selbst mit Hilfe von UVB-Strahlung. Dies ist das zunächst ungewöhnliche Forschungsergebnis des Hamburger Botanikers Prof. Dr. Dieter Hanelt, der derzeit auf dem Forschungsschiff ALDEBARAN vor der Küste von Belize (Mittelamerika) verschiedene Algenarten auf den Stress durch ultraviolette Strahlung untersucht. Nachdem unterschiedliche Algen aus verschiedenen Tiefen an Bord erhöhter UV-Strahlung ausgesetzt wurden, stellte Prof. Dr. Dieter Hanelt fest, dass ohne die UVB-Strahlung der Selbstheilungsprozess beim "Sonnenbrand" nicht so gut funktioniert wie mit. Bei zu intensiver UV-Einstrahlung sterben manche Algen komplett ab, besonders diejenigen, die in größerer Wassertiefe normalerweise vor höherer Sonneneinstrahlung geschützt sind. Durch den Anstieg der Meerestemperatur und des Meeresspiegels scheinen sich auch unter der Meeresoberfläche die Lebensräume neu zu strukturieren. Für bestehende Ökosysteme beginnt ein neuer Lebensabschnitt, große Teile der Riffe sterben ab und werden vor allem durch Algen neu besiedelt, die sich durch schnelle Anpassung an die neuen Lebensbedingungen gewöhnen. Die Forschungsarbeiten vor der Küste von Belize im zweitgrößten Barriereriff der Welt sind für die Wissenschaftler so interessant, da sie hier Algen aus ganz unterschiedlichen Tiefen und weitgehend intakten Lebensräumen sammeln können. Vor der Küste von Belize befinden sich noch zahlreiche Riffökosysteme in einem vergleichsweise guten Zustand und das junge Land ist bemüht diesen Zustand trotz des starken Drucks durch den zunehmenden Tourismus zu erhalten, so James Azueta vom Belizischen Fischereiministerium.
Das Forschungsschiff ALDEBARAN konzentriert sich im Rahmen der Kampagne "Sinking Paradise" auf die Folgen des Klimawandels in einer Region, die durch den Anstieg des Meeresspiegels und der Wassertemperatur besonders stark betroffen sein wird. Durch Fernseh-Dokumentationen, unter anderem in Zusammenarbeit mit dem ZDF und Live-Reportagen im Radio sollen die bereits erkennbaren Folgen des Klimawandels dokumentiert und veröffentlicht werden. Das dreiwöchige Forschungsprojekt in Zusammenarbeit mit der Universität Hamburg vergleicht den Einfluss erhöhter Licht- und insbesondere UV-Strahlung auf verschiedene Algenarten in China, Spitzbergen, Neuseeland, im Mittelmeer und Belize. Die für das Leben im Meer und damit auch für den Menschen lebensnotwendigen Primärproduzenten am Anfang der Nahrungskette vertragen wie Menschen ultraviolette Lichtstrahlung nur bis zu einem gewissen Maß. "Zu hohe Einstrahlung führt bei Algen zu einer Herabsetzung ihrer Photosynthese-Leistung, was großen Einfluss auf ganze Lebensgemeinschaften haben könnte, die direkt oder indirekt von der Produktion der Algen abhängen", so Prof. Dr. Dieter Hanelt. Täglich werden an Bord der ALDEBARAN kleine Algen-Stücke in quadratischen Boxen unter verschiedenen Filterglasscheiben unterschiedlicher natürlicher Sonnenstrahlung ausgesetzt. Die Proben werden alle 15 Minuten mit einem "Puls-Amplituden-modulierten Fluorometer" (PAM) gemessen, das den Gesundheitszustand der Pflanze anhand der Photosyntheseaktivität bestimmen kann.
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Prof. Dr. Dieter Hanelt Universität Hamburg bei Algenexperimenten an Bord des Forschungsschiffes ALDEBARAN
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Die ersten Messungen zeigen, dass beispielsweise der gemessene Gesundheitszustand des Gabeltangs Dictyota aus einer Tiefe von 15 Metern nach kurzer Zeit in der hellen Sonne rapide abnimmt, während die Flachwasseralge Sargassum sich schnell wieder erholt. Die wahren Lichtverhältnisse werden am jeweiligen Standort der Algen durch Lichtmessungen von Bord der ALDEBARAN ermittelt. Dazu werden Sensoren in die Tiefe hinabgelassen, die den Anteil des sichtbaren Lichts wie auch die UV-Strahlung ermitteln. Prof. Dr. Dieter Hanelt entdeckt bei der Interpretation der Messwerte eine Besonderheit, die ihm schon bei früheren Messungen aufgefallen war: Bei der Anwesenheit von UVB-Strahlung während der Erholungsphase erholen sich die Algen, die an hohe Sonnenstrahlung angepasst sind, schneller als ohne, da UVB-Strahlung anscheinend eine physiologische Reaktion der Algen auslöst, die deren Regeneration fördert. Die wissenschaftliche Erklärung für dieses auf den ersten Blick eigenartige Verhalten der Starklicht-Algen steht noch aus. Algen aus Tiefenwasser, die während ihres Lebens nur einem geringen Anteil der Sonnenstrahlung ausgesetzt sind, bekommen umgehend nach der erhöhten Bestrahlung mit natürlicher Oberflächenstrahlung beim Experiment an ihren Rändern bräunlich verfärbte Flecken, die mit einem Sonnenbrand beim Menschen vergleichbar sind.
Die Expedition "Sinking Paradise" führt das Hamburger Forschungsschiff ALDEBARAN auf der Innenseite des Riffs vorbei an unzähligen Mangroveninseln. Dabei besuchen die Hamburger Wissenschaftler auch die inzwischen 35 Jahre alte Feldstation "Carrie Bow Cay" des Smithsonian Institute und des Natural History Museum in Washington. Die ALDEBARAN war am 1. September 2006 direkt von der Hamburger Überseebrücke zur Expedition mit durchschnittlich sechs Crewmitgliedern und Wissenschaftlern aufgebrochen und hat seither 18.000 Seemeilen zurückgelegt. Unterstützt wird die Expedition neben der Universität Hamburg auch durch Frank Otto Medien und den Förderverein für Meeresforschung und Umweltjournalismus e.V..
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