Biodiversität in Gewässern erforschen und schützen
Eine neue Versuchsanlage am Limnologischen Institut der Universität
Konstanz ermöglicht es, die Entwicklung der Artenvielfalt in Gewässern wie
dem Bodensee zu untersuchen. Möglich wurde sie durch die Förderung der
Gips-Schüle-Stiftung.
Wie verändert sich die Biodiversität in Gewässern wie dem Bodensee? Welche
Faktoren nehmen Einfluss darauf? Und was kann man künftig ändern, um dem
Artenschwund Einhalt zu gebieten? Das Forschungsvorhaben Aquatic
Biodiversity Exploratories (ABOVE) am Limnologischen Institut der
Universität Konstanz will diese Fragen beantworten. Die dazu neu
installierte Versuchsanlage macht es Wissenschaftler*innen der Universität
Konstanz möglich, die Biodiversität unter verschiedenen Bedingungen zu
verfolgen; und das über lange Zeiträume.
Seit den 1970er Jahren hat die durchschnittliche Anzahl der Individuen pro
Art im Süßwasser in Flüssen und Seen um 83% abgenommen. „Dieser sehr
beunruhigende Rückgang der Biodiversität ist allerdings nur wenig
verstanden und wir wissen so gut wie gar nichts über die Vielfalt
innerhalb von Arten, die eine wichtige Rolle bei der Reaktion von
Ökosystemen auf Störungen spielt“, sagt Lutz Becks, Professor für
Aquatische Ökologie und Evolution an der Universität Konstanz.
„Biodiversitätsforschung ist daher so wichtig und dringlich, nicht nur um
zu verstehen, wie es zu diesen Veränderungen kommt bzw. gekommen ist,
sondern auch um vorhersagen zu können, was künftig anders gemacht werden
muss.“ Letztlich geht es darum, dass die Biodiversität nach dem Rückgang
wieder zunehmen kann, und dass wir mit den gewonnenen Erkenntnissen
entsprechende Maßnahmen einleiten, die diese fördern.
Versuchsanlage schafft ideale Voraussetzungen für die
Forschungsexperimente
Die 600-Liter-Tanks der Anlage, auch Mesokosmen genannt, sind groß genug,
um die Diversität in ihrer Komplexität gut abbilden zu können. Sie werden
mit planktonhaltigem Bodenseewasser befüllt. Indem die Wassertanks
Experimente mit echtem Seewasser ermöglichen, dies aber in einem
abgetrennten Bereich, sind sie vergleichbar mit einem in sich
geschlossenen Miniatur-Biotop. In diesem kontrollierten Umfeld können die
Wissenschaftler*innen Umwelteinflüsse simulieren und dabei ganz
spezifische Aspekte der Artenentwicklung unter die Lupe nehmen. Mesokosmen
schaffen dadurch eine wichtige Brücke zwischen Labor- und
Freilandforschung. „Großartig an dieser Anlage ist, dass wir nicht nur
einzelne Arten erfassen, sondern auch die Vielfalt innerhalb der einzelnen
Arten und ihre Interaktionen untereinander beobachten können“, so Becks.
„Und wir können Bedingungen verändern, also manipulieren. Dies ermöglicht
es uns beispielsweise, Stressfaktoren wie die Temperatur zu ändern und zu
messen, welchen Einfluss dies auf die Planktongemeinschaften hat.“
Ein entscheidendes Merkmal der Anlage wird die automatisierte
Bilderfassung zur Bestimmung der Lebensgemeinschaften sein. „Wir freuen
uns sehr, dieses zukunftsträchtige Forschungsvorhaben zu unterstützen, das
ökologische Forschung mit moderner KI-Technologie verbindet,“ sagt Stefan
Hofmann, Vorstand der Gips-Schüle-Stiftung.
Die Pilotanlage soll bis zum Herbst 2024 intensiv getestet werden, bevor
mit dem Bau weiterer Tanks fortgefahren wird. Die komplette Anlage wird 34
Tanks umfassen. Auch Studierenden soll die Anlage neue Möglichkeiten
eröffnen. „Wir planen unter anderem, die Anlage in Praktika im Bachelor-
und Masterstudiengang einzusetzen. So können wir die nächste Generation
von Wissenschaftler*innen an modernste Methoden und grundlegende
Fragestellungen heranführen. Gleichzeitig können wir mit Hilfe der
Studierenden entsprechend große Datenmengen generieren und bearbeiten“,
meint Becks.
Zur Gips-Schüle-Stiftung
Die Gips-Schüle-Stiftung fördert vielseitige Projekte in den Bereichen
Wissenschaft und Forschung, Nachwuchs und Lehre. Neben dem
Forschungsvorhaben Aquatic Biodiversity Exploratories (ABOVE) fördert sie
die Gips-Schüle-Forschungsgruppe Communication and Collective Movement an
der Universität Konstanz Außerdem gehört sie seit 2019 zum Fördererkreis
des Deutschlandstipendiums an der Universität Konstanz. Der Chemiker
Manuel Häußler erhielt den mit 10.000 Euro dotierten Nachwuchspreis der
Gips-Schüle-Stiftung in der Kategorie Technikwissenschaften.
Faktenübersicht:
• Das Forschungsprojekt Aquatic Biodiversity Exploratories (ABOVE)
untersucht, unter welchen Bedingungen sich Biodiversität verändert.
Mittels spezieller Mikroskop-Anlagen und unter Einsatz von KI sollen
unterschiedliche Planktongemeinschaften identifiziert, beobachtet und
deren Entwicklung unter verschiedenen, simulierten Umwelteinflüssen
ausgewertet werden.
• Die Pilotanlage mit vier Tanks wurde Ende April 2024 im
Limnologischen Institut aufgebaut und in Betrieb genommen.
• Das Projekt wird seit 2023 durch die Gips-Schüle-Stiftung
gefördert. Die für 2024 neu bewilligte Fördersumme beläuft sich auf
230.000 Euro.
