Mechanismen der CO2 Toleranz bei Seeigeln des Genus Strongylocentrotus

• Main Author: Stumpp, Meike
• Other Authors: Melzner, Frank, Bleich, Markus
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: English
• Published: 2011
• Subjects: ddc:570; thesis; Ozeanversauerung; Seeigel; Energiebudgets; ocean acidification; sea urchins; energy budgets; Ocean acidification
• Online Access: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:8-diss-68967; https://macau.uni-kiel.de/receive/diss_mods_00006896; https://macau.uni-kiel.de/servlets/MCRFileNodeServlet/dissertation_derivate_00003973/Meike_Stumpp_Dissertation_final.pdf

Die Zunahme des Kohlendioxids in der Atmosphäre aufgrund anthropogener CO2-Emissionen führt im Oberflächenwassers der Meere einerseits zu einem Abfall des pH Wertes und der Karbonationen-Konzentration und andererseits zu einem Anstieg des pCO2 Wertes und der Bikarbonat-Konzentration. Aktuellen Voraussagen zu Folge wird der pCO2 der Atmosphäre in den nächsten 100 Jahren auf ca. 1000 ppm ansteigen und somit einen pH Abfall von 0,4 Einheiten im Oberflächenwasser der Ozeane hervorrufen. Es kommt zu einer Versauerung des Meerwassers, weshalb dieses Phänomen auch „Ozeanversauerung“ genannt wird. Die vorliegende Studie befasst sich mit Echinoiden – den Seeigeln -, die Schlüsselarten in ökologischen Systemen sind, und ökonomisch als begehrtes Nahrungsmittel eine wichtige Rolle spielen. Seeigel sind durch skelettbildende Kalkstrukturen sowohl im Adulten- als auch im Larvalstadium charakterisiert und wurden deshalb als empfindlichere Organismengruppe gegenüber der Ozeanversauerung eingestuft. Bisherige Studien zeigten, dass die Gruppe der Echinoiden im Adulten- so wie auch im Larvalstadium mit verzögerten und verringerten Wachstumsraten auf erhöhten Meerwasser pCO2 reagierten. Die Mechanismen, die dieser Entwicklungs- und Wachstumsverzögerung zu Grunde liegen, sind jedoch bisher noch nicht geklärt und sind Thema der vorliegenden Arbeit. Zunächst wurden Energiebilanzen für verschiedene Lebensstadien der beiden Seeigelarten Strongylocentrotus droebachiensis und S. purpuratus erstellt, um herauszufinden, ob eine energetische Verschiebung stattfindet, d. h. ob möglicherweise Energie von Wachstumsprozessen auf lebenserhaltenden Prozessen (z.B. der Ionenregulation) umgelagert wird. Als ein lebenswichtiger Prozess, der mit hyperkapnischen Bedingungen verknüpft ist, wurden die extrazellulären Säure-base-regulatorischen Fähigkeiten verschiedener ontogenetischer Stadien genauer betrachtet. Weiterhin sollte geklärt werden, in wieweit die adulten Tiere in der Lage sind, sich an die erwarteten klimatischen Veränderungen anzupassen und ...