MOE-Fellowship

Katja Seebass

Erwärmung und Extremereignisse: Auswirkungen von Klimawandel und Hitzewellen auf die Immunkompetenz und das Mikrobiom von Asterias rubens

Der Klimawandel beeinträchtigt marine Ökosysteme weltweit. Flache Randmeere, wie beispielsweise die Ostsee, sind besonders betroffen, da sie sich schneller erwärmen als der offene Ozean und durch extreme Hitzewellen im Sommer beeinflusst werden können. Erhöhte Temperaturen und die durch Landwirtschaft bestehende Eutrophierung führen hier zudem regelmäßig zur Ausbreitung von sauerstoffarmen Gebieten, die ein Überleben von benthischen Arten unmöglich machen. Gerade die Küstengebiete stellen besonders artenreiche und produktive Ökosysteme dar, die zunehmend durch vom Klimawandel verstärkte Hitzewellen gefährdet werden. Eine zentrale Art ist der Seestern Asterias rubens, die einzige häufig auftretende Seesternart in der Ostsee. Wie in vielen anderen von Muscheln dominierten Ökosystemen weltweit, kontrolliert A. rubens hier als Räuber die Abundanz der Miesmuschel (Mytilus spp.). Miesmuscheln bilden in der Ostsee komplexe Riffe, die Lebensraum für viele andere Arten sind. Muschelriffe können jedoch zu einem Problem werden, wenn sie andere Arten von Ökosystemtypen (z.B. Seegraswiesen) verdrängen, was beim Fehlen von Räubern auftreten kann [59], Deshalb werden Seesterne häufig als 'Schlüsselarten' ('Keystone-Species‘), also als fundamental wichtige Arten von überproportionaler Wichtigkeit in ihren jeweiligen Ökosystemen bezeichnet [47]. Da Seesterne anfällig für umweltbedingten Stress sind, ist die Frage, ob die Art dem steigenden Druck durch Erwärmung und Hitzewellen gewachsen ist, von großer Bedeutung. Erste Laborstudien legen eine stark negative Beeinflussung der Fraßrate und des Wachstums von Asterias rubens durch simulierte Hitzewellen nahe, was auf eine Energielimitierung in warmen Sommern hindeutet [45, 73]. Es fehlen jedoch Untersuchungen, ob Hitzewellen im natürlichen Habitat einen starken Einfluss auf die Räuber-Beute Beziehung zwischen Miesmuscheln und Seesternen haben und zu Krankheit und erhöhter Sterblichkeit führen können. In meinem Projekt untersuche ich, ob die Immunkompetenz von A. rubens durch Hitzestress beeinflusst wird, die Tiere anfälliger für Infektionskrankheiten werden und wie all das mit dem Mikrobiom (Symbiotische Gemeinschaft aus Mikroorganismen) zusammen hängt.


Übersicht

Förderzeitraum

01.10.2023 - 30.09.2026

Institut

GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel Fachbereich 3 - Benthosökologie Ökophysiologie

Betreuer

Prof. Dr. Frank Melzner

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