Heute berichtet auf dem „Meeresbiologie studieren“-Blog Sarina Jung vom Königlichen Niederländischen Institut für Meeresforschung über ihre Arbeit. Sie erforscht das Nahrungsnetz des Wattenmeeres. Dafür muss sie mit verschiedenen Beprobungsgeräten auf See um alle möglichen Tiere zu fangen. Aber um all diese Proben innerhalb einer Woche zu fangen, muss man viel Ausprobieren und Messen.

„Wer isst wen?“ Das ist die große Frage, die mich über die nächsten 2,5 Jahre beschäftigen wird. Um diese Frage zu beantworten muss ich eine Menge Proben von den verschiedenen Stufen des Nahrungsnetzes sammeln. Das heißt alle Organismen von der kleinsten Alge bis zu den größten Raubfischen müssen untersucht werden. Von allen verschiedenen Ebenen des Nahrungsnetzes brauche ich mehrere Individuen und um diese zu Fangen brauche ich vor allem Zeit und jede Menge verschiedene Geräte.

Wir hatten nur eine Woche zur Verfügung, um diese Proben zu bekommen. Aber zuerst mussten wir vom niederländischen Festland nach Terschelling und Schiermannigkoog kommen. Auf dem Wattenmeer kann es länger dauern um von A nach B zu kommen. Es ist wichtig die Gezeiten im Auge zu behalten, da sich das Wattenmeer bei Ebbe in ein Labyrinth verwandelt. Ein großer Teil der Fläche verwandelt sich dann in Land oder der Wasserstand wird zu niedrig um noch sicher darüber fahren zu können. Um weiter zu fahren muss man Umwege in Kauf nehmen oder warten bis das Wasser zurückkommt. Und das kann auch mal mitten in der Nacht sein, dies macht das Arbeiten auf dem Wattenmeer schwierig.
Um all diese Tiergruppen zu fangen haben wir mit zwei verschiedenen Baumkurren, einem feinmaschigeren Isaacs-Kidd Netz  und einem Treibnetz gefischt. Wir haben auch Proben vom Meeresboden mit einem Kastengreifer und Wasserproben mit eine Probenflasche gesammelt. Um all diese Geräte zu verwenden brauchten wir nicht nur das Forschungsschiff R.V. Navicula sondern auch ein Schlauchboot. Die größere Navicula hat dabei vor allem Proben mit den größeren Netzen gesammelt und das Schlauchboot wurde für die kleineren Netze benutzt und um uns direkt auf die Wattflächen zu bringen.

Die Verteilung der Arten kann sich von Tag zu Nacht unterscheiden, da einige Arten eine Tag-Nacht-Wanderung in der Wassersäule vollziehen. Einige Arten können sich bei Tag am Meeresboden verbergen und im Schutze der Dunkelheit kommen sie dann an die Wasseroberfläche. Um diese Arten  ebenfalls in unserer Sammlung aufnehmen zu können mussten wir also auch bei Nacht fischen.
Es war ein komplizierter Arbeitsplan: Wann können wir Position A erreichen? Müssen wir dort bei Tag oder bei Nacht fischen? Mit welchem Gerät müssen wir dort noch Proben sammeln? Jede Menge Probieren und Messen! Da die Gegebenheiten im Wattenmeer so schwierig sind hatten wir für einige Netze nur eine einzige Möglichkeit zum Einsatz. Und wie ihr euch vielleicht schon denken könnt klappt das nicht immer alles reibungslos. Das Treibnetz blieb leer, Chance verpasst und keine Meeräschen für meine Forschung.

Zum Glück verlief der Rest des schwierigen Arbeitsplans sehr erfolgreich! Insgesamt haben wir 36 verschiedene Arten vor Schiermannigkoog und 43 Arten vor Terschelling bekommen (alles vom kleinsten Plankton bis zum räuberischen Fisch). Jetzt fahren wir fort und analysieren die stabilen Isotope dieser Tiere. Vielleicht kennt ihr Isotope aus dem Chemieunterricht: es handelt sich um die Zustandsform eines bestimmten chemischen Elements). Diese Analyse hilft uns herauszufinden was die Tiere gefressen haben. Dann können wir anfangen das Puzzle des „Wer isst wen?“ und „Wer wird von wem gefressen?“ zu lösen. Das wird nochmals eine Aufgabe mit jeder Menge Probieren und Messen.

~ Liebe Grüße, Sarina ~

Anmerkung: Dieser Beitrag erschien zuerst auf dem niederländischen Blog ZeeinZicht. Vielen Dank für die Erlaubnis zur Veröffentlichung! Die Fotos gehören Sarina Jung (Copyright).

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Wollt ihr noch mehr wissen?

Das Projekt:
Für Jahrzehnte wandern bereits neue Arten in das niederländische (und deutsche) Wattenmeer ein. Wenn man sich ihre Anzahl anschaut wird angenommen, dass sie einen Einfluss auf das System haben. Beispiele dieser Arten, die in hoher Anzahl auftreten, sind zum Beispiel  die Amerikanische Schwertmuschel, die Pazifische Auster und vor einigen Jahren die Amerikanische Meerwallnuss. In diesem Projekt, das eine Zusammenarbeit zwischen deutschen und niederländischen Wissenschaftlern ist, wollen wir nun die Auswirkungen dieser Einwanderungen auf das Nahrungsnetz des Wattenmeeres untersuchen.
Die drei verschiedenen Untersuchungsgebiete (die Sylt-Rømø Bucht, der Jadebusen und das niederländische Balgzand) stehen unterschiedlich stark unter diesen Einflüssen. Dieses Projekt zielt darauf ab die Unterschiede in den Nahrungsnetzen dieser Gebiete im Hinblick auf die eingewanderten Arten zu untersuchen. 
Die Nahrungsnetzmodelle werden dabei helfen zu bestimmen, welchen Einfluss die Temperatur und die eingewanderte Arten auf das gesamte System haben. Sie werden dabei hilfreiche Werkzeuge für das Management des Wattenmeeres sein.

Eine englische Projektbeschreibung findet ihr außerdem hier: (http://data.zkonet.nl/index.php?page=Summary_view&id=158). Diese Projekt wird gefördert vom niederländischen NWO (Nederlandse Organisatie voor Wetenschapplijk Onderzoek) und dem deutschen BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung) und wird in Zusammenarbeit mit dem Senkenberg Institut in Wilhelmshaven und dem Alfred-Wegener-Institut in List auf Sylt durchgeführt.

Sören Häfker (MSc Marine Biology) berichtet über seine Arbeit mit Tintenfischen und zeigt seine Tiere auch in einem kurzen Video. Weiter unten ist eine englische Version von beidem verfügbar.

"Bei meiner Forschung arbeite ich mit dem Gemeinen Tintenfisch Sepia officinalis (oft einfach Sepia genannt). Diese Tiere gehören zur Klasse der Cephalopoden („Kopffüßer“), die auch Kraken und Kalmare einschließt.

Ausgewachsene Sepien erreichen eine Größe von ca. 20 cm (manchmal bis zu 50 cm). Der natürliche Lebensraum der Art sind die europäischen Schelfmeere. Man findet sie von der Ostsee bei Kiel über die Küsten Großbritanniens, Frankreichs und Spanien bis ins Mittelmeer. Die Tintenfische schwimmen meist nahe dem Meeresboden, wo sie nach Nahrung (kleine Krebse, Fische oder Weichtiere) suchen. Im Laufe ihrer Entwicklung ziehen sich die heranwachsenden Tiere in tiefere, küstenferne Gewässer zurück. Für die Paarung kehren sie an die Küsten zurück, wo sie ihre Eier an Seegräsern, großen Algen oder ähnlichen Strukturen befestigen und danach verenden. Der komplette Lebenszyklus dauert gewöhnlich nicht länger als 2 Jahre. Wie bei fast allen Cephalopoden ist er somit sehr kurz, geht jedoch mit einem sehr schnellen Wachstum einher.

Im Gegensatz zu manchen ihrer Verwandten sind Sepien relativ leicht zu halten. Die Tiere liegen meist ruhig auf dem Boden oder schweben im Wasser. Obwohl Sepien in der Natur eher Einzelgänger sind, kann man sie problemlos in größeren Gruppen halten. Die Tiere pflanzen sich in Gefangenschaft fort und aus den Eiern entwickelt sich gesunder Nachwuchs. Dies zeigt auch, dass die „Gefangenschaft“ den Sepien wenig ausmacht. Bei der Versorgung von Tintenfischen ist es wichtig, stets die Bedingungen im Becken der Tiere im Auge zu haben. Das schnelle Wachstum der Cephalopoden wird durch eine extrem hohe Stoffwechselrate ermöglicht, die jedoch auch zu einer schnellen Ansammlung ausgeschiedenen Substanzen im Wasser führt. Eine regelmäßige Versorgung mit frischem Meerwasser ist deshalb absolut notwendig (Als Haustiere sind sie darum leider ungeeignet). Zudem müssen Nahrungsreste und Kot regelmäßig entfernt werden. Zur Fütterung werden meist kleine Garnelen benutzt. Ihre Beute fangen die Tiere mithilfe ihrer zwei Tentakel, die sie ansonsten zwischen ihren acht übrigen Armen verstecken (das seht ihr im Video).

Obwohl die Pflege von Sepien in Gefangenschaft also recht simpel ist, brauchen sie regelmäßige Fürsorge. Das bedeutet auch, dass an Wochenenden oder Feiertagen die Tiere stets Vorrang haben. Trotzdem möchte ich die Arbeit mit Tintenfischen keineswegs missen. Die Cephalopoden haben sich in Konkurrenz mit den Fischen entwickelt und gelten als die am höchsten entwickelten Wirbellosen. Kraken zeigen ausgeprägte Problemlösungsfähigkeiten und Kalmare können ihre Jagd durch blitzschnelle Farbwechsel ihrer Haut untereinander koordinieren. Die Grundlage für ihren hohen Stoffwechsel bilden ein fein abgestimmtes Blutsystem mit 3 Herzen, sowie ein kompliziertes Geflecht von zellulären Stoffwechselwegen. Da die Fischbestände durch den Menschen immer weiter schrumpfen, gewinnen Cephalopoden im Ökosystem Meer aber auch als Nahrungsmittel für den Menschen immer mehr an Bedeutung. Die Aufgabe der Forschung wird es sein, zu untersuchen, wie sich die Folgen des Klimawandels (steigende Temperaturen, Ozeanversauerung, Sauerstoffarmut) auf diese Tierklasse auswirken. Ich versuche dazu beizutragen, indem ich am Alfred-Wegener-Institut die Auswirkungen von niedrigen Sauerstoff- und hohen CO2-Konzentrationen auf die Stoffwechselwege des Sepien untersuche."

Hier nun zum Video (Ihr findet bald mehr auf unserem Meeresbiologie-Youtube-Channel):

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Sören Häfker (MSc Marine Biology) presents his work with cuttlefish in this blog article and in the small video below. Both is also available in German.

"I am conducting research on the common cuttlefish Sepia officinalis. These animals belong to the class of the cephalopods, which also contains octopuses and squids.

Adult cuttlefish reach a size of about 20 cm (sometimes up to 50 cm). The natural habitats of this species are the European shelf seas. They can be found from the Baltic Sea near Kiel over the coasts of Great Britain, France and down to the Spanish coast. They are also found in many areas of the Mediterranean Sea.  The cuttlefish spend most of the time close to the seafloor where they search for food (small crabs/shrimps, fish or molluscs). The growing animals retreat into deeper, more offshore waters In the course of their development. For reproduction, the adult cuttlefish return to the shallow coastal waters, where they mate and attach their eggs to seaweed, large algae or similar structures. Afterwards they die. The complete life cycle usually takes less than 2 years. Hence, it is (as for most cephalopods) very short, but it is characterized by very fast growth.

In contrast to most of their relatives, cuttlefish can be reared in captivity quite easily. Usually they lie calmly on the ground of their tank or they are hovering in the water. Although cuttlefish tend to live solitary, they can be kept in large groups without any problems. The animals reproduce in captivity and the eggs develop into healthy offspring. This is a good proof that the cuttlefish are not much affected by the life in the tank. To rear cuttlefish properly, it is necessary to keep an eye on the water quality. The fast growth of cephalopods is enabled by an extremely high metabolic rate, which however causes a rapid accumulation of waste products in the water. Thus, a regular supply with fresh seawater is absolutely essential (unfortunately, this disqualifies them as pets for private homes). Feces and leftovers of food have to be removed constantly, too. Usually they are fed with small shrimps. The cuttlefish catch their prey with two tentacles, which are hidden between their eight other arms (as you can see in the video).

Although the rearing of cuttlefish in captivity is quite easy, the animals need constant care. This also means that even on the weekend or during holidays the cuttlefish always have priority. Nevertheless, I would trade my work with them for nothing else. The cephalopods evolved in concurrence with the fish and are considered the most highly developed invertebrates. Octopuses show impressive abilities in solving problems and groups of squids coordinate the hunts by rapidly changing the color of skin. Their high metabolic rate is based on a finely tuned blood system with 3 hearts and on a sophisticated network of cellular metabolic pathways. Fish stocks are declining due to human activity and because of this the role of cephalopods in the marine ecosystem is growing. Also, the importance of cephalopods for fisheries is increasing. Future research will have to investigate the effects of climate change (rising temperatures, ocean acidification, hypoxia) on this animal class. With my work at the Alfred-Wegener-Institute (Bremerhaven, Germany) I try to contribute to this. Here, I investigate the consequences of low oxygen and high CO2 concentrations for the use of metabolic pathways in cuttlefish."

Here is a video about the cuttlefish research project (find more soon on our marine biology YouTube channel):
 

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Spannende Entdeckung am australischen Great Barrier Reef: Mithilfe von einem Tauchroboter (ROV) fanden Wissenschaftler des Catlin Seaview Survey zum ersten Mal lebende Korallen in einer Meerestiefe von 125 Metern. Dies war nur durch den Tauchroboter möglich, da das Tiefenlimit für die meisten menschlichen Taucher bei 30 Metern liegt.

Die Entdeckung löste Erstaunen aus, da bisher davon ausgegangen wurde, dass tropische Korallen regulär nur bis zu maximal 60 Metern Tiefe überleben können. Dies hängt mit der Ernährungsweise der Korallen zusammen: Sie leben mit und durch die Photosynthese-Einzeller, die in ihrem Korallengewebe leben. Diese Photosynthese-Einzeller (genannt Zooxanthellen) gehören zu den Algen und können die Lichtstrahlen der Sonne in Nährstoffe (z.B. bestimmte Zucker) umwandeln. So lange die kleinen Algen also mit Licht versorgt sind, ist für die Koralle genug Nahrungsvorrat gewährleistet. Bis zu welcher Tiefe dringt Licht im Ozean vor? Am Besten mit Licht versorgt sind die obersten 25 Meter, wobei die Menge der Strahlung mit dem Eintreffen auf der Wasseroberfläche schnell abnimmt. Nur sehr wenig Licht kann also Korallen in 60 Metern oder eventuell sogar 125 Metern erreichen. Daher kann vermutet werden, dass die besonders tief vorkommenden Korallen auf Alternativen zurückgreifen und sich zum Beispiel von Phyto- und Zooplankton (pflanzliche und tierische Kleinstlebewesen des Ozeans) ernähren. Ob dies auch bei den gerade entdeckten Korallen in Australien der Fall ist, muss erst durch weitere Forschung geklärt werden. Der Meeresbiologie-Blog hält euch bei diesem Thema auf dem Laufenden!

Hier gehts zum Original-Artikel in der englischen Zeitung Guardian.

Viel Spaß beim Nachlesen und bis bald auf dem Meeresbiologie-Blog!
Viele Grüße,
Lisa Mertens  

P.S: Ein ROV ist ein "Remotely Operated Vehicle", also ein ferngesteuerter Tauchroboter. Auch in der deutschen Meeresforschung werden ROVs eingesetzt.