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Auswirkungen von Klimaschwankungen auf das Ökosystem in der Deutschen Bucht – Eine statistische Analyse

Um herauszufinden, ob sich das Ökosystem der deutschen Bucht in den letzten Jahrzehnten verändert hat und welche Ursachen dafür verantwortlich sind, haben Wissenschaftler des GKSS für den Zeitraum von 1975 bis 2004 Statistische Modelle mit verschiedenen abiotischen( z.B Temperatur, Luftdruck) und biotischen (z.B. Plankton) Daten betrieben. Alle diese Daten werden auf eine einzige gemeinsame Variable (PC1) reduziert, die das wichtigste Muster innerhalb des Datensatzes widerspiegelt.

Die Ergebnisse der statistischen Analyse (Principal Component Analysis) zeigen eine sprunghafte Verschiebung der meisten biogeochemischen und klimatischen Variablen in der Zeit um 1987/88 in der deutschen Bucht auf. Dies bedeutet im Ökosystem eine schnelle Neuorganisation von einem stabilen Zustand zum nächsten. Die Veränderung ist vor allem mit einem Anstieg der Wasser- und Lufttemperatur verbunden, welche sich auf verschiedene ökologische Variablen auswirkt. Vor allem sind die Abnahme einiger Fischarten und die Zunahme des gallertartigen Zooplanktons zu verzeichnen. Weiter stellen wir eine Zunahme von Roten Tiden bildenden Algenarten fest. Kein Zusammenhang lässt sich zwischen den Langzeitveränderungen der abiotischen Variablen und denen einiger Schlüsselarten im Plankton, wie Calanus helgolandicus und Diatomeen erkennen. Das zeigt, dass die niedrigeren trophischen Ebenen des Ökosystems offenbar bemerkenswert robust sind.
Die hier gezeigten Veränderungen zahlreicher Variablen in der Deutschen Bucht traten in einem Zeitraum auf, indem erhebliche Änderungen im gesamten marinen Ökosystem der Nordsee stattfanden. Um die antreibenden Mechanismen, die das Ökosystem beeinflussen, besser verstehen zu können, wäre folglich eine Synchronisation zwischen ökologischen Variabilitäten in der Nordhemisphäre sinnvoll, welche groß- und kleinskalige Prozesse und deren Einfluss auf die regionale und lokale Ökologie verbindet.


Der Artikel zu diesem Thema ist erschienen in Ocean Dynamics, Volume 58, Numbers 3-4 / November 2008, S. 169-186:
"A statistical analysis of climate variability and ecosystem response in the German Bight " von Merja H. Schlüter, Agostino Merico, Karen H. Wiltshire, Wulf Greve and Hans von Storch

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Die Abbildung zeigt die sprunghafte Verschiebung der gemeinsamen Variable PC1 zwischen 1987 und 1988.

Abstract

Kontakt

Merja Schlüter
GKSS Research Centre
Institute for Coastal Research
Max-Planck-Str. 1
D-21502 Geesthacht
Germany

Email: Merja.Schlueter[at]gkss.de