Eine neue Versuchsanlage am Limnologischen Institut der Universität Konstanz ermöglicht es, die Entwicklung der Artenvielfalt in Gewässern wie dem Bodensee zu untersuchen. Möglich wurde sie durch die Förderung der Gips-Schüle-Stiftung.
Wie verändert sich die Biodiversität in Gewässern wie dem Bodensee? Welche Faktoren nehmen Einfluss darauf? Und was kann man künftig ändern, um dem Artenschwund Einhalt zu gebieten? Das Forschungsvorhaben „Aquatic Biodiversity Exploratories“ (ABOVE) am Limnologischen Institut der Universität Konstanz will diese Fragen beantworten. Die dazu neu installierte Versuchsanlage macht es Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Universität Konstanz möglich, die Biodiversität unter verschiedenen Bedingungen zu beobachten; und das über lange Zeiträume.
Beunruhigender Rückgang der Biodiversität
Seit den 1970er Jahren hat die durchschnittliche Anzahl der Individuen pro Art im Süßwasser in Flüssen und Seen um 83% abgenommen. „Dieser sehr beunruhigende Rückgang der Biodiversität ist allerdings nur wenig verstanden und wir wissen so gut wie gar nichts über die Vielfalt innerhalb von Arten, die eine wichtige Rolle bei der Reaktion von Ökosystemen auf Störungen spielt“, sagt Lutz Becks, Professor für Aquatische Ökologie und Evolution an der Universität Konstanz. „Biodiversitätsforschung ist daher so wichtig und dringlich, nicht nur um zu verstehen, wie es zu diesen Veränderungen kommt bzw. gekommen ist, sondern auch um vorhersagen zu können, was künftig anders gemacht werden muss.“ Letztlich geht es darum, dass die Biodiversität nach dem Rückgang wieder zunehmen kann, und dass wir mit den gewonnenen Erkenntnissen entsprechende Maßnahmen einleiten, die diese fördern.
Plankton-Versuchsanlage für Experimente
Die 600-Liter-Tanks der Anlage, auch Mesokosmen genannt, sind groß genug, um die Diversität in ihrer Komplexität gut abbilden zu können. Sie werden mit planktonhaltigem Bodenseewasser befüllt. Indem die Wassertanks Experimente mit echtem Seewasser ermöglichen, dies aber in einem abgetrennten Bereich, sind sie vergleichbar mit einem in sich geschlossenen Miniatur-Biotop. In diesem kontrollierten Umfeld können die Fachleute Umwelteinflüsse simulieren und dabei ganz spezifische Aspekte der Artenentwicklung unter die Lupe nehmen. Mesokosmen schaffen dadurch eine wichtige Brücke zwischen Labor- und Freilandforschung. „Großartig an dieser Anlage ist, dass wir nicht nur einzelne Arten erfassen, sondern auch die Vielfalt innerhalb der einzelnen Arten und ihre Interaktionen untereinander beobachten können“, so Becks. „Und wir können Bedingungen verändern, also manipulieren. Dies ermöglicht es uns beispielsweise, Stressfaktoren wie die Temperatur zu ändern und zu messen, welchen Einfluss dies auf die Planktongemeinschaften hat.“
Künstliche Intelligenz überwacht Lebensgemeinschaften
Ein entscheidendes Merkmal der Anlage wird die automatisierte Bilderfassung zur Bestimmung der Lebensgemeinschaften sein. „Wir freuen uns sehr, dieses zukunftsträchtige Forschungsvorhaben zu unterstützen, das ökologische Forschung mit moderner KI-Technologie verbindet,“ sagt Stefan Hofmann, Vorstand der Gips-Schüle-Stiftung.
Die Pilotanlage soll bis zum Herbst 2024 intensiv getestet werden, bevor mit dem Bau weiterer Tanks fortgefahren wird. Die komplette Anlage wird 34 Tanks umfassen. Auch Studierenden soll die Anlage neue Möglichkeiten eröffnen. „Wir planen unter anderem, die Anlage in Praktika im Bachelor- und Masterstudiengang einzusetzen. So können wir die nächste Generation von Wissenschaftler*innen an modernste Methoden und grundlegende Fragestellungen heranführen. Gleichzeitig können wir mit Hilfe der Studierenden entsprechend große Datenmengen generieren und bearbeiten“, meint Becks.
Das Projekt wird seit 2023 durch die Gips-Schüle-Stiftung gefördert. Die für 2024 neu bewilligte Fördersumme beläuft sich auf 230.000 Euro.
