Holger beim Spülen des Multischließnetzes

Ein wissenschaftlicher Schwerpunkt während Forschungsreise MSM 18/4 ist die Ökologie und Diversität (Artenvielfalt) des Tiefseezooplanktons im Angola-Becken. Dieses Thema wird durch das Zooplanktologen-Team der Universität Bremen bearbeitet. Lena und Holger interessieren sich vor allem für die Ursachen der vergleichsweise hohen Biomasse und Biodiversität des Tiefseezooplanktons im Angola-Becken, sowie für physiologische und verhaltensbiologische Anpassungsstrategien verschiedener Zooplanktongruppen an die ausgeprägte Sauerstoffminimumzone im Angola-Wirbel.

Um diese Fragestellung zu untersuchen, sammelten die Bremer Biologen Tiefseezooplankton an sechs Stationen entlang des Nord-Süd-Transekts auf 8° östlicher Länge. Mit dem eingesetzten Mehrfachschließnetz werden pro Einsatz fünf diskrete Tiefenintervallen beprobt. In Abhängigkeit von den hydrographischen Bedingungen, wie Temperatur-, Salzgehalts- und Sauerstoff-Tiefenprofilen, werden die verschiedenen Tiefenstufen festgelegt. Ein typisches Fangprofil besteht aus den Tiefenstufen 1800 bis 1000 m, 1000 bis 400 m, 400 bis 150 m, 150 bis 30 m Tiefe und von 30 m Tiefe bis zur Oberfläche. Die Oberflächenschicht war durch hohe Temperaturen von 22 bis 24°C und eine für die Tropen typische Zooplanktongemeinschaft gekennzeichnet. Darunter schloss sich eine ausgeprägte Sprungschicht an, in der insbesondere die Temperatur und der Sauerstoffgehalt stark abfielen. Parallel zu den hydrographischen Parametern änderte sich auch die Zooplanktonzusammensetzung. Unterhalb der Temperatursprungschicht befindet sich eine ausgeprägte Sauerstoffminimumzone mit Sauerstoffkonzentrationen, die nur noch 5 bis 10% des Oberflächenwertes betragen. In dieser Zone gab es kaum Zooplankton. Zu den Spezialisten, die trotz des Sauerstoffmangels in dieser Tiefe leben bzw. diese Zone auf ihren täglichen Vertikalwanderungen passieren können, gehören Ruderfußkrebse der Gattung Pleuromamma sowie verschiedene Arten von Leuchtgarnelen. Im kalten Wasser (4 bis 10°C) unterhalb der Sauerstoffminimumzone wurden regelmäßig verschiedene Tiefseegarnelen (Decapoda) und nur wenige Zentimeter kleine mesopelagische Fische gefangen.

Die gefangenen Zooplanktonorganismen werden im Kühllabor der Maria S. Merian und in verschiedenen Kühlschränken an Bord gehältert und sollen in den kommenden Tagen für Sauerstoffverbrauchsmessungen genutzt werden, um die Stoffwechselaktivität und den Nahrungsbedarf der Organismen zu quantifizieren. Das besondere Interesse der Wissenschaftler an Bord gilt dabei der Abhängigkeit der Stoffwechselaktivität von der Temperatur und der Sauerstoffkonzentration sowie spezifischen ökophysiologischen Anpassungsstrategien des Zooplanktons an den Sauerstoffmangel in der Sauerstoffminimumzone.

Daneben wird auch die Eiproduktionsrate der Ruderfußkrebse (Copepoden) gemessen. Ein südafrikanischer Kollege des Departments of Environmental Affairs (DEA, südafrikanisches Umweltministerium) in Kapstadt sammelt geschlechtsreife Weibchen verschiedener Copepodenarten aus einem Oberflächen-Driftnetz. Das Netz wird jeweils für wenige Minuten an den verschiedenen Stationen zu Wasser gelassen und erlaubt eine besonders schonende Beprobung des Oberflächenzooplanktons. In der ersten Woche wurden bereits über 70 Messungen der Eiproduktion an verschiedenen tropischen Ruderfußkrebsen erfolgreich durchgeführt. Diese Daten erlauben Rückschlüsse auf die Produktivität der verschiedenen Meeresregionen und auf die Effizienz des Energietransfers von einzelligen Algen zu höheren Gliedern der marinen Nahrungskette.