Die wundersame Welt des Phytoplankton

Ich bin Marie-Louise und war vier Wochen Praktikantin an der Schule am Meer – der meeresbiologischen Station von MareMundi. Ich studiere Meereswissenschaften in Schottland und die Gruppe der Meeresorganismen, die mich am meisten begeistert, ist das Phytoplankton. Deswegen habe ich mich sehr gefreut in den Planktonproben, die wir mit den Schülern regelmäßig untersuchen (das gehört bei den Schulprojektwochen bei MareMundi zum Standardprogramm), neben dem Zooplankton auch immer ein paar Dinoflagellaten zu entdecken, die zum Phytoplankton gehören. Die meisten Arten des Phytoplankton sind jedoch zu klein und bleiben nicht in unserem Planktonnetz hängen. Deswegen wird mit den Schulklassen hauptsächlich das Zooplankton besprochen.

Eine besonders tolle Eigenschaft der Phytoplanktonart Noctiluca scillitans aus der Verwandtschaft der Dinoflagellaten durften wir auf einer abendlichen Bootsausfahrt nach Krk beobachten. Wenn diese Einzeller im Wasser zahlreich sind, dann kann man das Meeresleuchten beobachten. Als wir mit unserem Boot auf dem Rückweg nach Punat waren, haben die Wellen schwach geleuchtet.

 

Dinoflagellat der Gattung Ceratium

 

Ich werde ein bisschen von dieser winzigen, für das bloße Auge meist unsichtbare, Gruppe von Organismen berichten. Sie sind es, die das Leben im Mittelmeer wie auch in allen anderen Meeren dieser Welt erst möglich machen. Es befindet sich in den oberen 200 Metern der Wassersäule und ist eine Gruppe von autotrophen Lebewesen, die Photosynthese betreiben und nur wenige weitere anorganische Stoffe wie Phosphat, Nitrogen und Eisen brauchen, um organisches Material herzustellen. Sie dienen als Energiequelle für alle höheren trophischen Level. Nebenbei entsteht in diesem Prozess auch mehr als die Hälfte des Sauerstoffs in unserer Atmosphäre. Die Darstellung zeigt den groben Aufbau eines marinen Nahrungsnetzes und welche Rolle auch das Zooplankton darin spielt.

 

Die Rolle des Plankton im Marinen Nahrungsnetz

 

Wie an Land gibt es auch im Meer Jahreszeiten. Im Winter kühlt das Oberflächenwasser so sehr ab, dass es absinkt und das nährstoffreichere Tiefenwasser an die Oberfläche bringt. Das Phytoplankton überwintert in Sporen, die im Frühjahr anfangen zu blühen. Dieser Explosion von Phytoplankton im Wasser folgt ein rasanter Anstieg von Zooplankton, die entweder das Phytoplankton oder sich untereinander fressen und selbst größeren Lebewesen als wichtige Nahrungsquelle dienen. Diese immensen Mengen von Plankton im Wasser können sogar auf Satellitenbildern gesehen werden. Im Sommer flaut die Produktion von Phytoplankton ab, die Nährstoffe im Oberflächenwasser der Ozeane werden knapp und das Phytoplankton, das auf das Sonnenlicht angewiesen ist, kann nicht in den Tiefen leben, in denen es noch genug Nährstoffe gäbe. Vereinzelt kann es aber noch zu größeren Phytoplanktonblüten kommen. Diese können unter günstigen Bedingungen an natürlich nährstoffreichen Stellen wie Flussmündungen vorkommen, aber auch durch anthropogene Einflüsse verstärkt werden. Diese Blüten können schädlich für ihre Umwelt sein. Das Phytoplankton selber kann in zu großen Mengen toxisch sein und filtrierende Lebewesen wie Muscheln vergiften (die dann auch für uns Menschen gefährlich werden). Ein anderer Nebeneffekt von einer zu großen Blüte, die nicht mehr von anderen Lebewesen kontrolliert werden kann, ist, dass das Phytoplankton alle Nährstoffe aufbraucht, abstirbt, bevor es gefressen wird, zum Boden absinkt und dort von Bakterien zersetzt wird. Diese brauchen den Sauerstoff im Wasser auf und nehmen damit allen Tieren in diesem Lebensraum, was sie am dringendsten zum Leben brauchen.

 

Satellitenbild einer Planktonblüte

 

Ein ähnlicher Effekt, das Absterben und Absinken von Phytoplankton, kann aber auch dazu führen, dass das in den winzigen Organismen gebundene CO2 in die Tiefsee absinkt, dort gebunden bleibt und somit die CO2 -Konzentration in der Atmosphäre senkt.

Auf diesem Weg nimmt das Meer jährlich Millionen Tonnen von CO2 auf, was leider dazu führt, dass die Ozeane immer mehr versauern. Das wiederum kann für das Phytoplankton, das in Calciumkarbonat-Schalen lebt, zur Gefahr werden. Denn dieses Gehäuse leidet unter der Versauerung der Meere.

Im Herbst kommen die Oberflächenwasser des Mittelmeers ein wenig zur Ruhe. Das Mesoplankton ist herangewachsen und sessil geworden oder die jungen Meeresbewohner sind als Krebstieren, Stachelhäutern oder anderen benthischen Lebewesen, die nun am Meeresgrund leben, großgeworden. Einige sind zu Fischen geworden, die sich nun auch in die Tiefe oder wärmere Regionen zurückziehen. Das Holoplankton und Phytoplankton ist nicht mehr so zahlreich. Im Winter durchmischen Stürme und das absinkende, kalte Oberflächenwasser die Wassersäule. Hier in der Nord-Adria entsteht das mit am kälteste Wasser des Mittelmeeres, das bis in die mediterrane Tiefsee absinkt. Das „neue“ Oberflächenwasser ist im Frühjahr wieder reich an Nährstoffen, um eine neue Generation Phytoplankton zu versorgen.

Dieser Kreislauf des Planktons ist nicht nur interessant, sondern auch von großer Bedeutung für alle Lebewesen im Meer und damit auch für uns Menschen. Die Copepoden, die wir uns jede Woche mit den Schülern unter dem Mikroskop anschauen, sind in allen Weltmeeren zu finden und sind Nahrungsgrundlage für Fische und auch große Meeresbewohner wie den Riesenhai, der auch im Mittelmeer vorkommt. Leider leiden auch die Panzer dieser winzigen Krebse unter der Versauerung der Meere. Die Eigenschaft des Meeres CO2 aufzunehmen und den von uns Menschen verursachten Klimawandel zu verlangsamen führt dazu, dass es zu einem schwierigen Lebensraum für genau die Organismen wird, die eine der wichtigsten Grundlagen des Leben im Meeres sind.

Bericht: Marie-Louise Korte