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Climate Detectives Projekte 2023-2024

Titel des Projekts: Verlagerung von Muschelpopulationen im Nordmeer

Collège Saint André   Auvelais   Belgien

Forschungsfrage

Welche Auswirkungen haben die Klimaveränderungen auf die Muschelpopulationen im Nordmeer und was bedeutet das für sie?
einen Einfluss auf die Meeresökosysteme haben?

Zusammenfassung des Projekts

Wir haben die Auswirkungen des Klimawandels auf die Entwicklung von Muschelpopulationen untersucht. Das Vorhandensein von Muscheln ist für das ordnungsgemäße Funktionieren von Meeresökosystemen unerlässlich. Muscheln filtern Wasser und erhalten dessen Qualität. Sie sind eine Nahrungsquelle für viele Organismen. Die globale Erwärmung hat Auswirkungen auf den PH-Wert, den Salzgehalt und die Temperatur des Wassers. Diese Veränderungen verursachen Probleme für die Schalen von Muscheln. Forscher auf der ganzen Welt sind daran interessiert und machen sich regelmäßig auf den Weg in die Weltmeere, um mehr über Muscheln zu erfahren und zu zeigen, dass sie als Umweltarchiv dienen können. Wir wollen verstehen, warum sich diese Meerestiere bewegen, und folglich auch, was in Zukunft mit unseren Ozeanen passiert, wenn sich die Arten verändern. Wir können Beobachtungen mit Hilfe von Satellitenbildern wie Sentinel-2 und -3 sowie Landsat durchführen, die Informationen über die Ozeane, die Meeresoberfläche und die Wasserbedeckung liefern würden. Wir können auch Informationen durch virtuelles Einfangen, Markieren und Wiedereinfangen (CMR) erhalten, um Individuen anhand ihres Standorts zu identifizieren. Wir haben keine anderen ausreichenden oder interessanten Daten gefunden, die uns helfen würden, relevante Informationen zu finden.
Um eine statistische Analyse der Ursachen der Muschelbewegungen durchzuführen, müssen wir mehrere Faktoren untersuchen: pH-Wert, Temperatur und Salzgehalt des Wassers. Anhand dieser Daten werden wir den Grad der Resistenz der Muscheln gegenüber pH-Wert und Temperatur messen. Dank der verschiedenen Daten, die wir finden können, vor allem von Satelliten und dem bereits erwähnten CMR. Um eine räumliche Analyse durchzuführen, benötigen wir die geografischen Standorte der Muscheln. Außerdem möchten wir die Ernährungsgewohnheiten der Muscheln kennen, um herauszufinden, ob dies ihre Bewegungen beeinflusst hat, was uns bei unseren Forschungen hilft. Schließlich wird uns die Populationsdynamik der Muscheln helfen, Veränderungen in der Anzahl der Individuen dieses Meeresorganismus zu beobachten.

Wichtigste Ergebnisse und Schlussfolgerungen

Welche Auswirkungen haben die Klimaveränderungen auf die Muschelpopulationen im Nordmeer und was bedeutet das für sie?
einen Einfluss auf die Meeresökosysteme haben?

In den letzten 100 Jahren hat sich die Population bestimmter Muschelarten nach Norden verlagert, was hauptsächlich auf die steigenden Wassertemperaturen und die Versauerung zurückzuführen ist.
Einem Bericht des Flämischen Meeresinstituts (VLIZ) zufolge sind die Durchschnittstemperaturen in der Nordsee um 2 bis 3°C gestiegen. Dieser Anstieg schwächt den Sauerstoffgehalt im Wasser. Sauerstoffabhängige Muscheln werden sterben, da sie nicht so leicht wandern können wie andere Organismen (z. B. Fische).
In seinem Buch "The Sea Shore" stellt C.M. Yonge fest, dass Muscheln an Sandstränden gut gedeihen, mit einer Population von etwa 3,56 Millionen Muscheln pro Hektar Strand.
Muscheln ernähren sich von winzigen Beutetieren, die durch verschiedene Elemente wie Mikroplastik, Öl und sauren Regen infolge der Verschmutzung vergiftet werden können. Auch die Wasserverschmutzung kann die Verfügbarkeit von Nahrung verringern.
Auch die Versauerung des Wassers spielt eine wichtige Rolle bei der Migration von Muscheln. Unsere Ozeane absorbieren etwa 30% des in der Luft vorhandenen CO2. Vor der industriellen Revolution lag der durchschnittliche pH-Wert der Ozeane bei 8,2 und ist jetzt auf 8,1 gesunken, was einer Zunahme des Säuregehalts um 30% entspricht. Laut dem Sechsten Sachstandsbericht des IPCC könnte der pH-Wert der Ozeane bis 2100 auf etwa 7,8 sinken. Dadurch würden die Ozeane 150% saurer werden, was die Hälfte aller Wasserlebewesen (insbesondere Organismen, die CaCO₃ nutzen, wie Muscheln) beeinträchtigen würde.
Der Salzgehalt in der Nordsee liegt zwischen 35 und 35,5 PSU. Forscher verschiedener Labors (CERFACS, LEGOS, LOCEAN und GAME) haben festgestellt, dass in den letzten 30 Jahren die Oberflächengewässer in den Regionen mit niedrigem Salzgehalt milder und in den Regionen mit hohem Salzgehalt salziger geworden sind: eine neuere Entwicklung des tropischen Wasserkreislaufs und eine Reaktion auf die zunehmende Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre. In der Nordsee sind die Muscheln von den Veränderungen des Salzgehalts nicht betroffen.

Wie geht es weiter? Maßnahmen, die etwas bewirken und zur Verringerung des Problems beitragen

Wir haben die folgenden möglichen Lösungen gefunden. Eine erste Idee: Durchführung von Umfragen bei Muschelzüchtern, um ihre Wahrnehmung der mit der Versauerung verbundenen Risiken zu bewerten. Dann sollten Strategien zur Regulierung des pH-Werts gefunden werden, die zunächst im Labor und dann unter realen Bedingungen in den Muschelzuchtbetrieben getestet werden. Drittens: Verwendung von Makroalgen, die im Vorland (Küstenbereich, der den Gezeiten unterliegt, manchmal unter Wasser, manchmal frei) vorkommen, und von verzehrten Muschelschalen, um die Umwelt alkalischer (basischer) zu machen und die Versauerung der Ozeane lokal zu beheben. Wir könnten auch ein Überwachungssystem einrichten, um die Bewegungen der Muschelpopulationen zu verfolgen und die Faktoren zu verstehen, die sie beeinflussen. Die Erforschung von Lebensräumen, Brutzyklen und Räubern kann wertvolle Daten für die Entwicklung von Managementstrategien liefern. Auch der Schutz und die Wiederherstellung der natürlichen Lebensräume von Muscheln, um ihr Vorkommen in 2
geeigneten Gebieten und die Begrenzung ihrer Wanderung in unerwünschte Gebiete könnte helfen. Dies kann die Wiederherstellung von Feuchtgebieten, die Schaffung künstlicher Riffe oder die Bewirtschaftung von Brutgebieten beinhalten.
In Frankreich gibt es bereits ein Projekt unter der Leitung von Ifremer, das die Auswirkungen der Versauerung und Erwärmung der Gewässer auf die am meisten kultivierten Muschelarten analysieren soll. Das Projekt CocoriCO2 verfolgt mehrere Ziele: Beobachtung (insbesondere mit Hilfe von 12 pH-Sensoren, die entlang der französischen Küste verteilt sind), Analyse (2 Versuchsanlagen), Antizipation (Umfrage unter Muschelzüchtern, um ihre Wahrnehmung der Versauerung zu bewerten) und Suche nach Lösungen für das Problem (Labortests über die Auswirkungen von braunen Makroalgen und alkalischen Produkten auf den pH-Wert). Ein Projekt wie dieses wäre eine perfekte Gelegenheit für Belgien, die Muscheln an seinen Küsten zu erhalten.

Die Projekte werden von den Teams erstellt und sie übernehmen die volle Verantwortung für die gemeinsamen Daten.
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