BIOACID III – Thema 1: Pelagische Ökosysteme und Biogeochemie
Ziel von Thema 1 ist, das Verständnis der Auswirkungen von Ozeanversauerung und anderen Umweltfaktoren auf Plankton-Gemeinschaften und biogeochemische Funktionen zu festigen und Informationen für ein integrierende Folgen-Abschätzung zu liefern.
Zunächst sollen alle relevanten Daten zur Ozeanversauerung, etwa aus BIOACID I und II sowie verwandten Projekten wie die Pelagic Ecosystem CO2 Enrichment Studies (PeECE) und Surface Ocean Processes in the Anthropocene (SOPRAN) zusammengetragen werden. Die verschiedenen und zum Teil widersprüchlichen Ergebnisse werden dabei abgeglichen.
Aus den Ergebnissen sollen plausible Szenarien zum Einfluss der Ozeanversauerung auf pelagische Ökosysteme und biogeochemische Kreisläufe abgeleitet sowie regionale und globale Simulationen und Projektionen erstellt werden. Diese bilden schließlich die Grundlage für bessere Risikoabschätzung, für Managemententscheidungen, und für die Beratung politischer Entscheidungsträger.
Folgende konkrete Fragen sollen hierbei beantwortet werden:
- Wie reagieren planktonische Gemeinschaften auf die Ozeanversauerung?
- Welches sind die biogeochemischen Konsequenzen, die aus einer veränderten Zusammensetzung und Aktivität der planktonischen Gesellschaften resultieren?
- Sind Elementbudgets von der Ozeanversauerung betroffen?
- Welche globalen Rückkopplungen ergeben sich aus den Veränderungen des ökologischen und biogeochemischen Zustandes?
Forschungsansätze
Das Projekt gliedert sich in drei Phasen:
Im ersten Schritt werden vorhandene Daten zu den Effekten der Ozeanversauerung auf planktonische Gemeinschaften und möglichen Auswirkungen auf höhere trophische Ebene und Elementbudgets erfasst, gesichtet und gemeinsam interpretiert. Zusätzlich werden Auswirkungen auf die Funktionalität mikrobieller Gemeinschaften und Rückkopplungen auf biogeochemische Prozesse berücksichtigt.
Im zweiten Schritt erfolgt eine Metaanalyse der erfassten Datensätze. Parametrische und nichtparametrische statistische Modelle kommen bei der Mustererkennung und statistischen Interpretation zur Anwendung.
Im dritten Schritt sorgt eine dynamische Modellierung für eine Synthese der Informationen und ein allgemeines Prozessverständnis auf Gemeinschaftsebene. Hierbei sollen zunächst netzwerkbasierte Analysen trophischer Interaktionen mit mechanistischen und Merkmal-basierten Beschreibungen planktonischer Ökosysteme verglichen werden. Am Ende steht die Anwendung eines globalen Modells, das den möglichen Einfluss der Ozeanversauerung und simultaner weiterer Stressoren auf planktonische Ökosysteme und biogeochemische Prozesse vorhersagt.
Thema 1: Arbeitspakete und Struktur