Um fundierte Voraussagen machen zu können, müssen zunächst die Prozesse der Skelettbildung und ihre Reaktion auf Störfaktoren bei Korallen verstanden werden.
Am Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie in Bremen haben Wissenschaftler ein mathematisches Modell entwickelt, das die Kalkbildung der Korallenpolypen auf der Zellebene detailliert nachbildet.
“ Mit so einem Modell kann man unterschiedliche Szenarien der Ozeanversauerung vorgeben und deren Auswirkungen auf Steinkorallen prüfen ", sagt der Ökologe Sönke Hohn.
www.zmt-bremen.deIn order to make informed predictions, scientists must first understand the processes of skeletal development in single organisms and how these processes are impacted by perturbation factors.
Researchers of the Leibniz Center for Tropical Marine Ecology ( ZMT ) in Bremen have developed a mathematical model that simulates in detail the calcification of coral polyps on the organism level.
“ With such a model, various scenarios of ocean acidification can be simulated and their effects on stony corals examined, ” says the ecologist Sönke Hohn.
www.zmt-bremen.deTrotz aktiver Regulierung ihres Stofftransportes sind Polypen nicht in der Lage, bei erhöhten Kohlendioxidwerten gegen die Diffusion anzugehen.
Das Modell bildet die sehr komplexen biochemischen Prozesse des Stoffaustausches und der Kalkbildung in vier Räumen ab:
dem umgebenden Meerwasser, dem Polypengewebe, dem Magen und der kalzifizierenden Flüssigkeit unter den Polypen.
www.zmt-bremen.deThis suggests that despite the fact that corals actively regulate ion transport mechanisms, an increase in CO2 levels makes them unable to fight against CO2 diffusion.
The model describes the complex biochemical processes of ion exchanges and calcification in four compartments:
the surrounding seawater, the polyp tissue, the stomach, and the calcifying fluid beneath the polyp.
www.zmt-bremen.deTrotz aktiver Regulierung ihres Stofftransportes sind Polypen nicht in der Lage, bei erhöhten Kohlendioxidwerten gegen die Diffusion anzugehen.
Das Modell bildet die sehr komplexen biochemischen Prozesse des Stoffaustausches und der Kalkbildung in vier Räumen ab: dem umgebenden Meerwasser, dem Polypengewebe, dem Magen und der kalzifizierenden Flüssigkeit unter den Polypen.
Es basiert auf Daten aus verschiedenen Studien, vor allem aber von Versuchsreihen, die am ZMT stattfanden.
www.zmt-bremen.deThis suggests that despite the fact that corals actively regulate ion transport mechanisms, an increase in CO2 levels makes them unable to fight against CO2 diffusion.
The model describes the complex biochemical processes of ion exchanges and calcification in four compartments: the surrounding seawater, the polyp tissue, the stomach, and the calcifying fluid beneath the polyp.
The model was based on data from various studies.
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So ergaben Berechnungen mit erhöhten CO2 Werten in der Atmosphäre, wie sie in 2100 im schlimmsten Falle zu erwarten sind, eine um 10 % reduzierte Kalkbildung bei Steinkorallen.
In einem nächsten Schritt soll auch der Einfluss der Ozeanerwärmung auf die Kalkbildung mit dem Modell untersucht werden.
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Thus, calculations with increased CO2 levels in the atmosphere, as they are expected in a worst-case scenario in 2100, would result in a 10 % reduction of the calcification rates in stony corals.
In a next step, the combined impact of ocean warming and acidification will be studied using the model.
www.zmt-bremen.deWelche Folgen die Ozeanversauerung auf die Fitness der einzelnen Arten hat, haben die Wissenschaftler des Alfred-Wegener-Instituts anhand körperlicher Merkmale bestimmt.
„Wir haben beispielsweise untersucht, ob sich der Stoffwechsel, das Wachstum, die Kalkbildung oder das Verhalten bei erhöhten Kohlendioxidkonzentrationen verändern“, erklärt Prof. Hans-Otto Pörtner.
Der Grund dafür, dass verschiedene Tiergruppen unterschiedlich auf die Ozeanversauerung reagieren, liegt daran, dass sie sich in ihren Körperfunktionen grundlegend unterscheiden.
sonnenseite.comScientists from the Alfred Wegener Institute have determined the consequences of ocean acidification on the fitness of the individual species using physiological features.
“For example, we considered whether metabolism, growth, calcification or behaviour change in high carbon dioxide concentrations”, explains Prof. Dr. Hans-Otto Pörtner.
The reason for different taxa reacting differently to ocean acidification is that they differ fundamentally in terms of their bodily functions.
sonnenseite.comDieses Forschungsprogramm befasst sich mit dem Problem der Ozeanversauerung, die eine Folge der durch Menschen verursachten CO2-Emissionen in der Atmosphäre ist.
Viele Experimente haben bewiesen, dass die Kalkbildung der Steinkorallen mit steigender CO2- Konzentration abnimmt. Die Reaktion anderer Organismen könnte sich jedoch unterscheiden.
www.zmt-bremen.deThis research programme is concerned with the issue of ocean acidification caused by anthropogenic emissions of CO2 in the atmosphere.
Many experiments have shown that calcification of scleractinian corals decline with increasing CO2 concentration, but the response of other organisms may be different.
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