Die deutsche Ostseeküste ist ein wichtiges Ökosystem und zugleich ein Nutzungsraum für Mensch und Natur. Küsten dienen als CO2-Speicher, bieten Schutz vor Hochwasser und beherbergen eine Vielzahl einzigartiger Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen. Durch steigendes Meerwasser, Übernutzung, Nährstoffbelastungen und andere Störungen verändern sich Küstenlebensräume rasch. Küstenbewohnende Organismen werden sehr stark beeinträchtigt oder auch verdrängt. Benthische Kieselalgen leisten bis zu 30 Prozent der Photosynthese in Küstenökosystemen und stabilisieren Sedimente. Ihre glasartige Zellwand macht sie besonders empfindlich gegenüber Umweltveränderungen und qualifiziert sie als Bioindikatoren. Dennoch fehlen umfassende Arteninventare dieser Mikroalgen in der deutschen Ostsee.
Unter der Leitung von Professor Ulf Karsten vom Institut für Biowissenschaften an der Universität Rostock ist das Hauptziel des neuen Projektes die erstmalige Kombination modernster Forschungsansätze: Mikroskopische Techniken (Lichtmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie) werden mit molekularen Ansätzen (Sequenzierung, eDNA-Metabarcoding) sowie digitaler und KI-basierter Bildanalyse verknüpft. Darauf aufbauend wird eine Referenzdatenbank eingerichtet, die in dieser Form bisher noch nie für eine Mikroalgengruppe umgesetzt wurde. Solch eine Referenzdatenbank ist die Grundvoraussetzung für eine neu zu etablierende Monitoring-Methode für die Biodiversität der völlig unzureichend untersuchten benthischen Kieselalgen der brackigen Ostsee. Diese weisen jedoch ein hohes, bisher aber nicht genutztes Potential als Bioindikatorarten für Störungen (z.B. Schleppnetzfischerei) und Umweltveränderungen (z.B. Erwärmung, Eutrophierung, Überflutung) auf, was in diesem Projekt überprüft werden soll. Weiterhin können insbesondere mit dem eDNA-Metabarcoding Ansatz auch neue und invasive Kieselalgen-Spezies identifiziert werden. Dieses Potential soll erstmalig für die deutsche Ostseeküste erschlossen werden. Eine spätere Übertragung auch auf andere Küstengebiete wird angestrebt. Weiterhin werden Umwelt-Behörden wie das LUNG und das StALU MM als spätere Nutzer in das Projekt integriert, da es zur Biodiversitätsforschung und effizienten Umweltüberwachung mariner Küsten beiträgt.
„Unsere Ergebnisse werden wichtige Einblicke in den ökologischen Zustand der deutschen Ostseeküste geben und dazu beitragen, zukünftige Küstenschutzmaßnahmen gezielter zu planen“, betont Professor Karsten. „Durch ihre Anpassungsfähigkeit und ihre Rolle als Bioindikatoren leisten Kieselalgen einen wichtigen Beitrag zur Identifizierung der wichtigsten sich ändernden Umweltfaktoren, zum Küstenschutz und letztendlich zum Verständnis dieser empfindlichen und einzigartigen Ökosysteme.“
Das Projekt unterstreicht die Bedeutung der Kieselalgen nicht nur als faszinierende Mikroorganismen, sondern auch als zentrale Instrumente in der Küstenumweltforschung. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt fördert das gemeinsame Projekt der Universität Rostock, der Universität Duisburg-Essen (Prof. Bank Beszteri) sowie des Botanischen Gartens und des Botanischen Museums der Freien Universität Berlin (Dr. Jonas Zimmermann) mit rund 580.000 Euro über drei Jahre.
Kontakt:
Prof. Dr. Ulf Karsten
Angewandte Ökologie und Phykologie
Universität Rostock
Ulf.karstenuni-rostockde
Telefon: +49 381 498-6090