BayFORKLIM

BAYERISCHER KLIMAFORSCHUNGSVERBUND

U2; Fortsetzung von " UV-B-Wirkungen auf Zooplankton (1)" UV-B-Wirkungen auf Zooplankton (2)

Arbeitsfeld:

Bevorzugte Untersuchungsobjekte waren herbivore Planktoncrustaceen: die in Seen lebende Daphnia galeata (=D.g.) und die in Gebirgstümpeln lebende Daphnia pulex obtusa (=D.p.o). Durch die Funktion als Mikroalgenfiltrierer nimmt D.g. in ihrem Lebensraum eine Schlüsselposition ein. Ihre Elimination hätte fatale Folgen für das Seeökosystem.

Zumindest zwischen Mai bis Juli hat D.g. im Gegensatz zu D.p.o. (ca. 80 % tolerieren eine Dosis > 60 kJ/m2) keine Chance, innerhalb einer 2 cm-Wasserschicht nach Überschreiten von ca. 53 kJ/m2 zu überleben. Die empfindlicheren Jugendstadien werden durch UV-B-Dosen um 35 kJ/m2 getötet. UV-B-Dosen < 20 kJ/m2 führen bei erwachsenen D.g. zu diversen Wirkungen, die insgesamt das Populationswachstum vermindern. Das Maximum der UV-B-Wirkung liegt bei 260 nm, das Maximum der "reparaturwirksamen" Strahlung (Blauviolettlicht) bei 430 nm.

D.p.o. erweist sich gegenüber D.g. hinsichtlich ihrer Fähigkeit, durch UV-B hervorgerufene Schädigungen zu reparieren, als deutlich überlegen. Die Reparaturfähigkeit bleibt nach Abschluß der UV-B-Strahlung noch mindestens 2 Stunden erhalten. Durch Melaninanreicherung wird die UV-B-Verträglichkeit ebenfalls erhöht. Die Synthese des Melanins ist zu Lasten der Reproduktion mit metabolischen Kosten verbunden. Sichtbare Pigmente gefährden die Existenz der Daphnien in fischreichen Gewässern.

Aus Expositionen verschiedener Arten in verschiedenen Wassertiefen ergibt sich eine Reihung aufgrund unterschiedlicher Empfindlichkeit gegenüber UV-B. Letale UV-B-Wirkungen sind in schwach mesotrophen Seen zumindest im Juni an sonnigen Tagen (Bewölkung < 3/10) bis in Tiefen um 20-25 cm möglich. In oligotrophen Seen sind letale Dosen bis in ca. 2 m Tiefe möglich, in meso-eutrophen Seen nur innerhalb weniger Dezimeter unter dem Wasserspiegel. Mehrtägige Expositionen in "enclosures" führen zu Abundanzminderungen bis in 60 cm Tiefe, die nicht nur auf letalen Wirkungen, sondern auch auf einer Verminderung des Populationswachstums beruhen.

D.g. ist in der Lage, UV-B wahrzunehmen und zur Orientierung während der tagesperiodischen Vertikalwanderung zu nutzen. Indem sich die Plankter tagsüber in Tiefen >5 m aufhalten, befinden sie sich weit außerhalb der Grenzen, innerhalb derer Gefährdungen bisher nachgewiesen worden sind. Es gibt Hinweise, wonach hohe Dosisraten auch schon bei relativ kurzer Dauer in ihrer Wirkung nicht vernachlässigbar sind.

Forschungsbedarf:
bereits abgeschlossen

Gefördert durch:
Bayerisches Staatsministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst