Viele Interaktionen und Prozesse in dem komplexen Ökosystem unter Wasser bzw. unter dem Meereis sind bislang noch nicht verstanden. Viele Regionen sind noch völlig unerforscht. Hinzu kommt, dass Organismen sich an veränderte Umweltbedingungen durch Evolution anpassen oder sich durch Wanderung neue Lebensräume erschließen müssen. Hier gibt es Gewinner und Verlierer – zudem laufen die Änderungen sehr rasch ab, verglichen mit anderen Episoden in der (Klima-) Geschichte unseres Planeten.

Im Rahmen des Programms „Changing Earth – Sustaining our Future“ in der vierten Phase der Projektorientierten Förderung der Helmholtz-Gemeinschaft (PoF) sollen in dem vom GEOMAR geleiteten Themenfeld: „Marines und polares Leben: Erhaltung der biologischen Vielfalt, der biotischen Wechselwirkungen und der biogeochemischen Funktionen“ diese komplexen Wechselwirkungen im marinen Ökosystem detailliert untersucht werden. Hauptpartner in diesem sogenannten Topic 6 ist das Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI). Während sich das AWI schwerpunktmäßig auf die Polarregionen und Fragestellungen im Nordseeumfeld konzentriert, rücken am GEOMAR mehr die Gebiete in mittleren und niederen Breiten sowie die Tiefsee in den Mittelpunkt.

„Wir haben das Topic in vier Unter­themen gegliedert“, erläutert Prof. Dr. Ute Hentschel Humeida, Topicsprecherin und Leiterin der Forschungseinheit Marine Symbiosen am GEOMAR. Dies sind die Themen: „Zukünftige Ökosystemfunktionalität“, „Anpassung des marinen Lebens: von den Genen zu den Ökosystemen“, die „Zukünftige Biologische Kohlenstoffpumpe“ und „Nutzung und Missbrauch des Ozeans: Folgen für Meeresökosysteme“.

„Es geht in diesen Unterthemen sowohl um ein Grundverständnis des marinen Ökosystems, aber besonders auch darum herauszufinden, wie die marine Lebewelt mit den zu erwartenden Veränderungen umgehen kann und wann und wo es Grenzen gibt, bei denen irreversible Schäden entstehen“, so die Biologin weiter.

Natürlich spielen hier die Auswirkungen des Klimawandels eine wichtige Rolle, aber auch die Übernutzung, zum Beispiel durch Fischerei, Verschmutzung der Meere, ob mit Plastik, Dünger, chemischen Substanzen oder Schall, gehört zu den Forschungsfeldern. „Wir haben im Ozean noch größere Chancen als an Land, bislang wenig oder nicht angetastete Bereiche zu schützen und vor einer Zerstörung zu bewahren. Dort, wo eine Nutzung unumgänglich ist, müssen wir klare Regeln aufstellen, damit die Veränderungen möglichst gering bleiben“, so Ute Hentschel Humeida. „Ferner wollen wir verstehen, ob und wie schnell sich Organismen an veränderte Lebensbedingungen anpassen können. Evolution findet ständig statt, die Frage ist nur, welche Meeresbewohner können es schaffen, sich schnell genug zu adaptieren und welche ‚systemrelevanten‘ Spezies sind möglicherweise in Gefahr“.

„Wir haben gemeinsam mit unseren Partnern am AWI die Chance, in den nächsten sieben Jahren neue und wertvolle Erkenntnisse zu diesen Themenfeldern zu gewinnen“, so Hentschel Humeida. Doch die Zeit drängt: Korallenriffe verschwinden durch die Erwärmung, die zunehmende Versauerung schwächt viele Organismen, die Meere werden leergefischt und das Meereis verschwindet zunehmend aus den Polargebieten. Das Wissen für gesellschaftliches Handeln zu erarbeiten, lautet auch in diesem PoF Topic die Devise.

Hintergrund: Die Programmorientierte Förderung (PoF):

Bei der Programmorientierten Förderung der Helmholtz-Gemeinschaft geht es um über mehrere Jahre laufende Forschungsprogramme. In diesem Rahmen wird von Bund und Ländern die Grundfinanzierung der Zentren zur Verfügung gestellt. In der nächsten Förderphase ab 2021 widmen sich alle Zentren des Helmholtz-Forschungsbereichs „Erde und Umwelt“, zu dem auch das GEOMAR gehört, dem gemeinsamen Programm „Changing Earth - Sustaining our Future“.
Das GEOMAR ist hier an verschiedenen Themen (Topics) beteiligt. In den GEOMAR NEWS stellen wir in diesem Jahr die vier Topics vor, an denen das GEOMAR größere Anteile hat.

In dieser Ausgabe: Topic 6 „Marines und polares Leben: Erhaltung der biologischen Vielfalt, der biotischen Wechselwirkungen und der biogeochemischen Funktionen“.

Der globale Wandel und weitere menschliche Einflüsse setzen die Biodiversität im Ozean unter Druck, die als Reaktion darauf versucht, sich an die veränderten Umweltbedingungen anzupassen. Wie wird sich die verstärkte Aufnahme von Kohlendioxid auf die Ökosysteme im Meer auswirken? Das Topic 6 setzt mit seinen vier Unterthemen an diesen Punkten und ihren Wechselwirkungen an.

Zur Person:

Prof. Dr. Ute Hentschel Humeida studierte zunächst Biologie in Hannover, ging aber schon nach dem Vordiplom an das renommierte Scripps Institution of Oceanography in San Diego, USA. Dort promovierte sie 1994 in Meeresbiologie. Danach wechselte sie als Postdoc zunächst an die University of Santa Barbara, in Kalifornien, ehe sie 1998 nach Deutschland an das Institut für Molekulare Infektionsbiologie an die Universität Würzburg zurückkehrte. 2004 folgte dort die Habilitation in Mikrobiologie. Dr. Hentschel Humeida leitete dann bis 2008 eine Juniorforschergruppe, bis sie einen Ruf auf eine W2 Professur für Chemische Ökologie an der Universität Würzburg erhielt. 2015 wechselte Prof. Hentschel Humeida auf eine W3 Professur für Marine Symbiosen ans GEOMAR.

Mit ihrem etwa 20-köpfigen Team versucht sie, ein vertieftes Verständnis der Physiologie, des Stoffwechsels und der molekularen Mechanismen der Interaktion zwischen marinen Invertebraten und ihren mikrobiellen Partnern zu gewinnen. Ein Schwerpunkt der Arbeiten in der Forschungseinheit Marine Symbiosen im Forschungsbereich Marine Ökologie liegt auf marinen Schwämmen. Prof. Dr. Ute Hentschel Humeida ist Sprecherin für das Topic 6: „Marine & Polar Life“ im Programm „Changing Earth - Sustaining our Future“ der Helmholtz-Gemeinschaft.