Prof. Dr. Frank Melzner
Forschungseinheit Benthosökologie
Leitung Arbeitsgruppe Ökophysiologie
fmelzner(at)geomar.de
Die Kieler Outdoor Benthokosmen direkt am Ufer der Kieler Förde. Foto: Maike Nikolai/GEOMAR
Kieler Outdoor Benthokosmen: Untersuchung der Wasserqualität in einer Versuchskammer. Foto: Jan Steffen, GEOMAR
Kieler Outdoor Benthokosmen: Blasentang in einer Versuchskammer. Foto: Jan Steffen/GEOMAR
Kieler Outdoor Benthokosmen: Entnahme von Miesmuscheln zur weiteren Untersuchung. Foto: Maike Nikolai/GEOMAR
Die Kieler Indoor Benthokosmen in der Klimakammer im GEOMAR-Westufergebäude. Foto: Jan Steffen/GEOMAR
Kieler Indoor Benthokosmen: Experiment zum Einfluss von Temperaturschwankungen auf Seetang. Foto: Fabian Wolf/GEOMAR
Kieler Indoor Benthokosmen: Miesmuscheln auf Siedlungsplatten. Foto: Christian Pansch/GEOMAR
Kieler Indoor Benthokosmen: Experiment zum Einfluss von Hitzewellen und Sauerstoffarmut auf den Fraßdruck von Seesternen an Miesmuscheln. Foto: Sarah Rühmkorff/GEOMAR
Die Kieler Outdoor- und Indoor Benthokosmen - Simulation des Klimawandels am Meeresboden
Mit Hilfe sogenannter „Benthokosmen“, erforschen Wissenschaftler:innen am GEOMAR, wie sich das Leben am Boden der Ostsee in den kommenden Jahrzehnten entwickelt. Dazu werden in den Benthokosmen typische Organismen der Ostsee wie Blasentang, Seesterne oder Miesmuscheln kultiviert und diese steigenden Temperaturen, erhöhten Kohlendioxid-Werten, einer wachsenden Menge an Nährstoffen, sinkenden Sauerstoff-Mengen, abnehmenden Lichtmengen oder anderen ökologischen Veränderungen ausgesetzt, welche die Forscher für die kommenden Jahrzehnte annehmen. Ziel der Forschenden ist es, durch die Simulation zukünftiger Umweltbedingungen mögliche strukturelle und funktionale Verschiebungen in den Lebensgemeinschaften zu erfassen und deren Konsequenzen abzuschätzen.
Kieler Outdoor Benthokosmen (KOBs)
Die seit 2013 in Kiel betriebene Anlage auf einem Ponton direkt an der Kieler Förde besteht aus sechs Benthokosmen mit je zwei Versuchskammern mit einer Wasserkapazität von 1.500 Liter. Das Besondere: eine leistungsstarke Computeranlage kann Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoff und den pH-Wert nicht nur kontinuierlich messen, sondern sie und ihre natürlichen Fluktuationen auch so einstellen, dass Unterwasser-Umweltszenarien der kommenden Jahrzehnte realistisch simuliert werden. Das Wasser der Becken stammt direkt aus der Kieler Förde und erlaubt so eine beinahe natürliche Umgebung in den Versuchsbecken. Die benötigte Energie der Benthokosmen wird größtenteils durch Solarpanels und eine kleine Windkraftanlage erzeugt.
Kieler Indoor Benthokosmen (KIBs)
Im Fokus der 2017 in Betrieb genommenen Indoor Benthokosmen im GEOMAR-Westufergebäude steht ebenfalls das Verhalten einzelner Organismen, aber auch kleinerer Lebensgemeinschaften der Ostsee auf Umweltschwankungen. Dazu können in den zwölf Versuchseinheiten mit einer Wasserkapazität von je 600 Liter Parameter wie Temperatur, Salzgehalt, pH-Wert und Sauerstoff kontrolliert angepasst werden. Die Neuheit dieser ebenfalls in Kiel entwickelten Experimentieranlagen ist, dass man hier auch Umweltfluktuationen simulieren kann, also nicht unbedingt mittlere Veränderungen, welche Organismen und Ökosysteme der Ostsee beeinflussen, sondern eher Extremereignisse, von täglichen Schwankungen bis hin zu wochenlangen Hitzewellen im Sommer. Damit die Bedingungen für die Experimente realitätsnah, aber auch reproduzierbar sind, wird „echtes“ Meerwasser aus der Kieler Förde als Basis verwendet. Die Beleuchtung kann im Tages- und Jahresgang über eine LED-Lichtanlage fast naturgetreu nachgestellt werden, so dass auch zukünftige Unterwasser-Lichtregime simuliert werden können.
