Limnologische Untersuchungen an Bergseen der nördlichen Kalkalpen und Entwicklung eines diatomeenbasierten Modells zur Rekonstruktion der Auswirkungen von Umweltveränderungen auf nordalpine Bergseen in verschiedenen Höhenlagen

Stipendiatin/Stipendiat: Stefan Ossyssek

Bergseen sind charakteristische Landschaftselemente des deutschen Alpenraumes. Direkte anthropogene Einflüsse treten nur vereinzelt auf und beschränken sich im wesentlich auf Almwirtschaft, Bergwanderer und in seltenen Fällen Fischbesatz. Da die Seen aufgrund des extremen Klimas (lange Eisbedeckung, hohe UV-Strahlung, niedrige Wassertemperaturen) teilweise hochspezialisierte Arten aufweisen, reagieren sie auf Änderungen des Klimas besonders sensibel.

In den Alpenländern beschränkte sich die Klimafolgenforschung bei diesen Ökosystemen auf Hochgebirgsseen Österreichs, Italiens und der Schweiz. Hierbei wurden im Zuge der EU-Projekte MOLAR und EMERGE Seen in Höhenlagen über 2000 m erforscht. Die meist tiefer gelegenen Bergseen der nördlichen Kalkalpen, die sich in Höhenlagen von ca. 700 m bis 2400 m befinden, wurden in dieser Hinsicht noch nicht untersuch. Weil in den Alpen Klimaveränderungen, insbesondere Änderungen des Niederschlagsregimes, regional stark variieren, ist eine Untersuchung dieser Seen notwendig, um die Auswirkungen des globalen Klimawandels auf diese Ökosysteme abschätzen zu können.

Für den deutschen Alpenraum wird für den Zeitraum bis 2100 eine durchschnittliche Temperaturerhöhung von mindestens 2,5 °C im Vergleich zur Periode 1970 bis 2000 vorausgesagt. Es ist hierbei sowohl mit einer Erhöhung der sommerlichen als auch der winterlichen Temperaturen zu rechnen. Außerdem wird ein Anstieg der Jahresniederschlagsmengen von bis zu 100 mm und eine gesteigerte Häufigkeit von Starkregenereignissen erwartet. Die Folgen sind eine Erhöhung der Schneegrenze und eine kürzere Periode mit Schneebedeckung. Außerdem ist eine Verlagerung der Vegetationsgrenze nach oben und eine Zunahme der Dichte der Vegetationsbedeckung zu erwarten.

Als Konsequenz ist von einer verstärkten Bodenbildung bei gleichzeitig erhöhter Erosion auszugehen, wodurch sich zusätzliche Einträge organischen Materials und eine Veränderung des Chemismus der Bergseen ergeben. In den Seen selbst wird die kürzere Eisbedeckung zu einer stabileren thermischen Schichtung im Sommer führen, und die höhere Wassertemperatur wird die Stoffwechselaktivität der Primärproduzenten steigern. Daher sind tiefgreifende Veränderungen der Seenökosysteme zu erwarten.

Im Rahmen eines umfassenden Projektes an der Limnologischen Station Iffeldorf der TU München werden diese Veränderungen erforscht. Mithilfe des von der DBU geförderten Promotionsvorhabens werden durch limnologische Untersuchungen von 43 Bergseen der nördlichen Kalkalpen die ökologischen Präferenzen der Kieselalgen modelliert. Hierzu werden die rezenten Diatomeengesellschaften (Oberflächensediment, Freiwasser, Aufwuchs) beprobt und ausgewertet, sowie die wichtigsten wasserchemischen Parameter ermittelt. Die fertigen Modelle ermöglichen die Ableitung von Umweltbedingungen bei einer gegebenen Diatomeengesellschaft. Im Speziellen wird versucht Modelle zur Rekonstruktion der Nährstoffsituation und der Wassertemperatur zu erstellen. Damit wird die These, dass sich die organischen Einträge in die Seen klimabedingt verändert haben getestet. Dazu werden in Zusammenarbeit mit anderen Doktoranden Rekonstruktionen von mehreren Sedimentkernen aus verschiedenen Höhenstufen erstellt. Um eine genaue Interpretation der Ergebnisse zu gewährleisten, werden zusätzlich die Datierung der Sedimentkerne und die Analyse stabiler Isotope sowie verschiedener Pigmente im Rahmen der bereits laufenden Dissertationen durchgeführt.

Förderzeitraum:
01.07.2016 - 30.06.2019

Institut:
Technische Universität München
Wissenschaftszentrum Weihenstephan
Lehrstuhl für Aquatische Systembiologie

Betreuer:
Prof. Dr. Jürgen Geist

E-Mail: E-Mail schreiben

URL: fisch.wzw.tum.de

Publikationen: