Forschungen in einer langfristig beheizten Bucht in der Nähe von Oskarshamn im Südosten Schwedens liefern seltene Einblicke in die Auswirkungen des Klimawandels auf die Küstengebiete der Ostsee. Hier hat Kühlwasser aus dem nahegelegenen Kernkraftwerk die Durchschnittstemperatur seit 50 Jahren um durchschnittlich 5°C erhöht. Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass diese anhaltende Erwärmung wichtige Bakterien belastet und das Ökosystem anfälliger macht.
Die Kombination aus einem wärmeren und volatileren Klima, das in Zukunft in den Küstengebieten der Ostsee zu erwarten ist, bedeutet Probleme für die in den Meeresbodensedimenten lebenden Bakteriengemeinschaften, deren Funktionen für die Aufrechterhaltung der Stabilität des Ökosystems von entscheidender Bedeutung sind.
Wenn die Durchschnittstemperatur steigt, verlieren die Bakterien ihre Fähigkeit, sich an plötzliche Temperaturänderungen wie Hitzewellen anzupassen, so eine neue experimentelle Studie, die in veröffentlicht wurde Das ISME Journal.
„Obwohl die Temperatur in der Bucht schon vor 50 Jahren angestiegen ist, haben sich die von uns untersuchten Bakteriengemeinschaften noch nicht vollständig an das wärmere Klima angepasst. Sie stehen unter ständigem Stress, wodurch sie plötzliche Temperaturunterschiede weniger gut bewältigen können.“ “ sagt Anders Forsman, Professor am Fachbereich Biologie und Umweltwissenschaften und einer der Co-Autoren der Studie.
Simulation zukünftiger Wetterphänomene
In der Studie untersuchten die Forscher, wie im Sediment der langfristig erhitzten Bucht lebende Mikroorganismen in einer Laborumgebung auf simulierte Hitzewellen reagieren. Neun Tage lang wurden die Proben Temperaturen zwischen 6 °C und 35 °C ausgesetzt und dabei die Aktivität in den Bakteriengemeinschaften im Detail untersucht. Die Muster wurden mit Proben aus einer nahe gelegenen, nicht betroffenen Bucht verglichen, die ebenfalls in das Experiment einbezogen wurde.
„Ein Großteil der Forschung zu den Auswirkungen des Klimawandels in Gewässern wurde in einer Laborumgebung durchgeführt, wobei einzelne oder einige wenige Arten im Detail untersucht wurden. Die langfristige Erwärmung in dieser Bucht ermöglicht es uns, ein ganzes Ökosystem in einer realistischen Zukunft zu untersuchen.“ Szenario“, sagt Professor und Co-Autor Mark Dopson.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Zusammensetzung, der Artenreichtum und die Produktivität der Bakteriengemeinschaften in der beheizten Bucht nicht in der gleichen Weise auf die Temperatur reagieren wie in der angrenzenden Bucht, wo die Durchschnittstemperatur normaler ist. Ein Grund dafür ist, dass die Ressourcen der Bakterien begrenzt sind.
Mehr Informationen:
Laura Seidel et al.: Die mit dem Klimawandel verbundene Erwärmung verringert die thermische Empfindlichkeit und verändert die Stoffwechselaktivität benthischer Bakteriengemeinschaften an der Küste. Das ISME Journal (2023). DOI: 10.1038/s41396-023-01395-z