Stellen arktische Kleinkrebse ihre innere Uhr um?

Im arktischen Ozean schwindet das Meereis – und Tiere wie Ruderfußkrebse und Krill rücken immer weiter nach Norden vor. Wie diese ökologisch wichtigen Arten dort mit den extrem langen Polartagen und -nächten klarkommen, wollen Forscher der Universität Oldenburg gemeinsam mit Partnern vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Bremerhaven, von der Scottish Association for Marine Science (SAMS) und vom British Antarctic Survey (BAS) ab sofort im Projekt CHASE (Chronobiology of changing Arctic Sea Ecosystems) herausfinden. CHASE wird von der Biologin Prof. Dr. Bettina Meyer (Universität Oldenburg und AWI) gemeinsam mit Dr. Kim Last (SAMS) geleitet. Es ist eins von zwölf deutsch-britischen Forschungsvorhaben, die die Auswirkungen des Klimawandels auf das Arktische Ökosystem  in den Mittelpunkt stellen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und der britische Natural Environment Research Council (NERC) fördern das Programm „Changing Arctic Ocean“ mit insgesamt mehr als neun Millionen Euro.

Die CHASE-Forscher konzentrieren sich auf die eng verwandten Ruderfußkrebse Calanus finmarchicus und Calanus glacialis sowie auf die Krillart Thysanoessa inermis. Diese wenige Millimeter bis Zentimeter langen Tiere zählen zum sogenannten Zooplankton und dienen vielen Fischen und Walen im Nordpolarmeer als Nahrung. „Die Balance des arktischen Ökosystems hängt stark vom Zooplankton ab. Wie gut diese kleinen Tiere gedeihen, beeinflusst alle höheren Ebenen des Nahrungsnetzes”, betont Meyer. Ziel des CHASE-Projekts ist es herauszufinden, wie sich unterschiedliche Lichtverhältnisse auf das Verhalten, die Physiologie und die Aktivität bestimmter Gene der Krebse auswirken. „Wir wissen, dass extreme Tageslängen in hohen Breiten die Fitness von Landtieren vermindern“, berichtet Meyer. Über die Reaktionen von Meerestieren sei dagegen bislang wenig bekannt.

Die Wissenschaftler interessiert vor allem, wie die Tageslänge die tägliche, so genannte zirkadiane biologische Uhr beeinflusst. Diese innere Uhr koordiniert beispielsweise die tägliche Wanderung des Zooplanktons aus tieferen Schichten zur Meeresoberfläche und zurück. Sie reguliert aber auch saisonale Ereignisse im Lebenszyklus der Krebse, etwa die Eiablage oder der Übergang zwischen verschiedenen Larvenstadien. Um zu untersuchen wie Tageslänge, Lichtintensität und Wellenlänge die Verhaltensmuster der Krebse sowie die Aktivität verschiedener Uhr-Gene in verschiedenen Breitengraden und Jahreszeiten beeinflussen, sind in den nächsten Jahren mehrere Forschungsfahrten geplant. Die erste geht Anfang November mit dem neuen norwegischen Forschungseisbrecher KRONPRINS HAAKON in die Barentssee. Das Projektteam wird die neu gewonnenen Daten dann in sogenannte Lebenszyklusmodelle einbauen. So lässt sich vorhersagen, wie sich die Populationen der Ruderfußkrebse und des Krills bei weiter schwindendem Meereis verändern werden.