Wechselwirkungen zwischen Fischerei, Biodiversität und Nahrungsnetzen (BioWeb)

Hintergrund und Zielsetzung

Das übergeordnete Ziel des Projekts BioWeb besteht darin, Veränderungen der Biodiversität im Nahrungsnetz der südlichen Nordsee zu analysieren, um zu untersuchen, inwieweit ihnen umweltbedingte Prozesse und menschliche Einflüsse zugrunde liegen. Im Fokus stehen die Folgen der Faktoren Fischerei und Nährstoffeintrag. Beide haben über die jüngsten Jahrzehnte in ihrer Intensität nachgelassen, und sie wirken gegenläufig auf das Nahrungsnetz: Der nachlassende Fischfang verstärkt den Fraßdruck, der von Raubfischen auf kleinere Fische ausgeht, und beeinflusst damit indirekt auch deren Beute. Währenddessen reduziert die geringere Nährstoffkonzentration an der Basis des Nahrungsnetzes die Primärproduktion von Phytoplankton.

Gemeinsam analysieren die BioWeb-Projektpartner taxonomische Gruppen über alle Ebenen des Nahrungsnetzes hinweg, um mit Hilfe von funktionalen Merkmalen (Traits) ökosystemrelevante Veränderungen zu identifizieren. Mit Hilfe eines Nahrungsnetzmodells können darauf aufbauend Prognosen erzeugt werden. Dies soll eine Folgenabschätzung zukünftiger Biodiversitätsveränderungen erlauben. Mögliche Konsequenzen für kommerziell genutzte Arten und für die regionalen Fischereien werden im Austausch mit verschiedenen Akteuren im Nordseeküstenbereich beleuchtet.

Zielgruppe

Wissenschaft, Politik, Öffentlichkeit

Vorgehensweise

Im Projekt BioWeb bilden Zeitserien biologischer Daten aus diversen Forschungssurveys die Basis für Analysen von Entwicklungstrends in der marinen Biodiversität. Auf diese Weise lassen sich Verschiebungen funktionaler Zusammenhänge in den Organismengemeinschaften ermitteln. Am Thünen-Institut werden Daten aus Fischereisurveys über verschiedene räumliche und zeitliche Skalen verschnitten, um ein umfassendes Abbild der Änderungsprozesse und ihrer möglichen Ursachen zu erhalten. Dabei kommen verschiedene statistische Analyseverfahren zum Einsatz. Die Ergebnisse werden mit denen der Projektpartner verknüpft, so dass kombinierte Langzeitanalysen für Plankton, benthische Wirbellose und marine Säuger entstehen.

Die gewonnenen Erkenntnisse fließen in ein Nahrungsnetzmodell für die südliche Nordsee, mit dem die Fraßbeziehungen aller beteiligten Organismengruppen simuliert werden können. Insbesondere die bisher unzureichend quantifizierten Beziehungen zwischen Fischen und niedrigeren trophischen Ebenen sollen dabei besser aufgelöst werden. Zudem werden spezielle, bisher unterrepräsentierte Gruppen wie z.B. Tintenfische eingeschlossen.

In das Nahrungsnetzmodell integriert werden auch funktionale Eigenschaften der Organismen (Traits), die die Ökosystemprozesse beeinflussen. Auf diese Weise lassen sich die Auswirkungen von Biodiversitätsveränderungen für unterschiedliche Zeithorizonte abschätzen. Damit können Zukunftsszenarien abgeleitet und gemeinsam mit Akteuren aus Wirtschaft und Verwaltung Handlungsoptionen auf regionaler Ebene entwickelt werden.

Unsere Forschungsfragen

• Wie wirken reduzierter Fischereidruck, verringerte Nährstoffeinträge und Klimawandel gemeinsam auf die Biodiversität in der südlichen Nordsee?
• Wie haben sich Dominanzverschiebungen unter den Arten und ihren funktionellen Eigenschaften im Nahrungsnetz ausgewirkt?
• Welche Zukunftsszenarien ergeben sich daraus für die marine Biodiversität und das Ökosystem der südlichen Nordsee und mit welchen Entwicklungsmöglichkeiten und Handlungsoptionen für regionale Akteure sind sie verbunden?

Links und Downloads

Kehren die großen Räuber zurück? https://www.senckenberg.de/de/pressemeldungen/kehren-die-grossen-raeuber-in-die-nordsee-zurueck/