Die Effekte veränderter Umweltfaktoren auf Makroalgen und ihre Lebensgemeinschaften der westdeutschen Ostseeküste: Ein GIS-gestützter Ansatz


Bachelorarbeit, 2012
62 Seiten, Note: 1,3

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Fragestellung und Zielsetzung
1.2 Stand der Forschung
1.3 Abgrenzung und Beschreibung des Untersuchungsgebiets
1.4 Aufbau der Arbeit und methodisches Vorgehen

2 Algen

3 Makroalgen
3.1 Chlorophyta
3.2 Phaeophyta
3.3 Fucus
3.4 Rhodophyta Exkurs: Seegras
3.5 Algenzonierung
3.6 Lebensgemeinschaften der Makroalgen

4 Die Ostsee
4.1 Abiotische und biotische Umweltfaktoren der Ostsee
4.2 Natürliche Veränderungen
4.3 Der anthropogene Einfluss

5. Analyse des Strandanwurfs mittels geographischer Informationssysteme
5.1 Datengrundlage
5.2 Methodik und Durchführung der Analyse
5.3 Ergebnisse und Diskussion

6 Fazit

Literaturverzeichnis

Darstellungsverzeichnis

Anhang

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Einleitung

Ökosysteme, wie das der Ostsee, sind besonders empfindlich gegenüber veränderten abiotischen- und biotischen Umweltfaktoren. Die Ostsee ist durch ihre Entstehungsgeschichte und die dadurch entstandenen Eigenschaften, wie die Salinität und den Wasserhaushalt, besonders anfällig (Philippart 2007:39 ff.). Als Brackwassermeer ist es durch eine unterschiedliche Mischung von Süß- und Meerwasser geprägt (Schlungbaum & Baudler 2001:7). Um diese Umwelt zu verstehen und Prognosen für das Ökosystem zu entwickeln, ist es unumgänglich, die einzelnen Faktoren und deren Wechselwirkungen zu untersuchen. Makroalgen spielen dabei eine besondere Rolle, denn als wichtiger Bestandteil des Ökosystems dienen sie vielen Tieren als Nahrung, als „Kinderstuben“ und als Lebensraum und beeinflussen somit direkt und indirekt die Artenzusammensetzung der Ostsee (Karez 2004a:195ff, Liedl et al. 1992:44ff., Rumohr 1996:161). Aber auch auf einer höheren Ebene sind sie als Sauerstoffproduzenten ein wichtiges Bindeglied im globalen Kreislauf (van den Hoek et al. 1993:V).

Geographische Informationssysteme bieten eine gute Möglichkeit, um die Bestände der Makroalgen abzuschätzen und eine Tendenz über deren Entwicklung und Verbreitung zu treffen. Dabei wird der Strandanwurf der Makroalgen mittels geeigneter Fernerkundungsmethoden untersucht und die Fläche berechnet. Die geographischen Informationssysteme machen sich dabei die Reflexionseigenschaften der Vegetation zunutze (Albertz 2007:17ff.). Die anschließende Verbindung dieser Teildisziplin der Geographie mit der klassischen Feld- und Laborarbeit ermöglicht infolgedessen die Berechnung der Masse. Diese Verknüpfung ermöglicht ein besseres Verständnis des komplexen Ökosystems.

1.1 Fragestellung und Zielsetzung

In der vorliegenden Thesis werden die abiotischen und biotischen Faktoren des Ökosystems der westlichen Ostsee vorgestellt und die Folgen von Veränderungen auf Makroalgen und deren Lebensgemeinschaften untersucht.

Der praktische Teil dieser Arbeit beinhaltet die Entwicklung einer Methode zur Bearbeitung von Luftbildaufnahmen mittels geeigneter Fernerkundungssoftware, um die Masse der angespülten Algen (Strandanwurf) zu bestimmen. Anhand dieser Werte und unter Zuhilfenahme von Feldproben soll die Masse des Strandanwurfs ermittelt werden. Diese Methode soll es dem Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR) ermöglichen, eine Studie aus den 1980er Jahren erneut durchzuführen, um Veränderungen festzustellen.

1.2 Stand der Forschung

Die Ostsee ist eines der besterforschten Meere unserer Zeit, denn die Forschungen der letzten 100 Jahre gelten als besonders repräsentativ, sodass die vielen Vergleichswerte es ermöglichen gute Voraussagen und Tendenzen herauszubilden. Auch die politische Entwicklung der letzten Jahrzehnte hat den Raum und somit auch das Potenzial der Ostseeforschung geprägt: Offene Grenzen und eine europäische Umweltpolitik machen die Erforschung des baltischen Raumes so einfach wie noch nie. So wird seit der Gründung des Internationalen Rates für Meeresforschung (ICES) 1902 gemeinsam länderübergreifend geforscht (Kortum 1996:5ff.).

Dementsprechend wurden bereits 1952 von Hoffmann Schätzungen zum Fucus -Bestand der westdeutschen Ostsee durchgeführt. Black (1978) berechnete erstmals für die Flachwasserbereiche von 0 bis 18 m der Kieler Bucht die Algenbiomasse und Anfang der 1980er Jahre haben Grave & Möller eine erste Untersuchung zwischen Flensburg und Neustadt zur Bestimmung der Menge und Zusammensetzung des pflanzlichen Strandanwurfs durchgeführt. Diese Studie wurde im Sommer 2012 wieder aufgenommen, um Veränderungen der letzten Jahrzehnte festzustellen. Es wurde ein 320 km langer Küstenstreifen abgeflogen und insgesamt 634 Kleinbild-Luftaufnahmen erzeugt. Die Aufnahmen wurden aus 330 m Höhe in einem Winkel von 30° gemacht. Außerdem wurden im Feld Stichproben à 0,25 m² genommen (jeweils 10 Proben pro Standort) und mittels dieser Werte konnte anschließend der Strandanwurf der Makroalgen geschätzt werden (Grave & Möller 1982:1ff.).

Im Allgemeinen ist die Quellenlage zum Thema Umweltfaktoren in der Ostsee sehr umfangreich. So bieten beispielsweise die Sammelliteraturen von Rheinheimer und Liedl, aber auch Einzelbände wie die von Gams und Matthäus gute Basisliteratur für den theoretischen Hintergrund. Auch die bisherigen Auswirkungen des Klimawandels und des anthropogen verursachten Nährstoffeintrags sind ausführlich in Berichten der Helsinki Commission (HELCOM), des Umweltbundesamts, des Leibniz-Instituts für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) und in Sammelbänden von beispielsweise Bolle oder Sheppard dargestellt. Viele Forschungseinrichtungen wie das Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel sind sehr aktiv dabei das Ökosystem Ostsee zu erforschen, sodass sich eine gute Literatur- und Quellenlage ergibt. Kurzcharakteristika zu Algen und deren Lebensgemeinschaften lassen sich in bekannten Werken von Fott und van den Hoek finden und wurden mit Literatur wie der Publikation von Kornmann & Sahling ergänzt. Die Untersuchung von Makroalgen mittels geographischer Informationssysteme steht als Verknüpfung von modernen Analysemethoden noch in den „Kinderschuhen“. Daher lässt sich speziell zu dieser Erforschung nur die vorhergegangene Studie von Grave & Möller finden. Albertz, de Lange, Richards & Jia liefern jedoch gute Informationen zum theoretischen Hintergrund dieses Themas.

1.3 Abgrenzung und Beschreibung des Untersuchungsgebiets

Es wurden insgesamt drei Flächen der westdeutschen Ostseeküste für die Methodenentwicklung beflogen. Es handelt sich hierbei um Neukirchen bei Flensburg, Stein bei Kiel und Niendorf bei Lübeck. In diesen Gebieten findet man Förde- und Buchtenküsten.

Fördeküsten waren einst tiefe Zungenbecken des Glazialreliefs, die in Folge der Erhöhung des Meeresspiegels überfluteten. Sie befinden sich in einer Endmoränenlandschaft, in der der Küstenausgleich relativ gering ist, wie in der Kieler- und Flensburger Förde (Schlungbaum & Baudler:8ff.). Bei der Lübecker Bucht handelt es sich um ein glaziales Zungenbecken, das sich durch den Küstenausgleich zu einer Bucht umgeformt hat (Semmel 1996:46).

Eine genaue Beschreibung der Küstentypen erfolgt in Kapitel 4.1 über die abiotischen und biotischen Umweltfaktoren der Ostsee.

1.4 Aufbau der Arbeit und methodisches Vorgehen

Die vorliegende Arbeit setzt sich aus sechs Kapiteln zusammen, die einen theoretischen Hintergrund sowie einen praktischen Teil beinhalten. Nach der Einleitung werden im zweiten und dritten Kapitel die Algen in einer Kurzcharakteristik vorgestellt und wichtige Vertreter der Makroalgen mit ihren Eigenschaften und Zyklen beschrieben. Neben den Algen findet auch der Bedecktsamer Zostera marina als Teil der Lebensgemeinschaft der Algen Beachtung. In der Algenzonierung wird ein Überblick über die verschiedenen Wuchstiefen gegeben, und anschließend werden einige Kleinstlebewesen und Fische als Teil des Ökosystems präsentiert.

In Kapitel 4. werden die einzelnen Faktoren der Ostsee, die das Ökosystem beeinflussen, vorgestellt. Die besondere Morphologie erklärt, wie sich die Eigenschaften der Ostsee entwickelt haben und wie sie sich gegenseitig beeinflussen. Eine besondere Rolle spielt hierbei der Mensch, der den Ostseeraum stark verändert hat. Anhand mehrerer Exempel wird veranschaulicht, wie seit Beginn des 20. Jahrhunderts und insbesondere in den letzten dreißig Jahren die Ostsee auf den erhöhten Nährstoffeintrag regiert hat und wie der Mensch somit direkt und indirekt Einfluss ausübt.

Das fünfte Kapitel beinhaltet die Entwicklung einer Methode zur Analyse des Strandanwurfs. Beschrieben wird an dieser Stelle, wie die Bearbeitung der Luftbildaufnahmen mit den Fernerkundungssoftware ArcGIS und SAGA erfolgte. Außerdem wird die Feld- und Laborarbeit des GEOMARs erklärt, deren Ergebnisse für die Berechnung der Makroalgenmasse verwendet wurden.

Im letzten Teil der Arbeit erfolgt eine wertende Zusammenfassung der Ergebnisse und es wird eine Aussicht für den Einsatz von Fernerkundungssoftware für Vegetationsuntersuchungen in Flachwassergebieten gegeben.

Nach dieser Einführung ins Thema werden im Folgenden die Algen der Ostsee charakterisiert und wichtige Eigenschaften der Makroalgen vorgestellt.

2. Algen

Fast zwei Drittel der Erde werden von Wasser bedeckt. In diesen Gewässern in Tiefen von bis zu 150 Metern leben marin, aber auch limnisch photosynthetische Pflanzen, die als Algen bezeichnet werden. Als größter Sauerstoffproduzent sind sie nicht nur ökologisch von großer Bedeutung, sondern gelten auch evolutionsbedingt als Ursprung des Lebens auf dem Festland. Daher ist die Erforschung der Algen ein wichtiger Schlüssel zu einem besseren Verständnis der Umwelt (van den Hoek et al. 1993:V).

Untersucht man ökologische Systeme und die komplexen Wechselwirkungen seiner Arten, sind diese Protisten ein besonders wichtiges Element, da sie vielen heterotrophen Organismen als Nahrung dienen und daher vor allem von primären Konsumenten, wie kleinen Fischen und Mollusken, gefressen werden. Im Kreislauf des Ökosystems sinkt letztendlich die gesamte Biomasse als tote Substanz zu Boden und ernährt dort Destruenten. Die Ostsee ist somit ein vielschichtiges Ökosystem, dessen Kreisläufe nicht einfach zu beschreiben und zu verstehen sind (Liedl et al. 1992:44ff.). In den letzten Jahren kam es wiederholt zum Rückgang von einzelnen Arten und im Zuge dessen zu einer Veränderung der Artenzusammensetzung in der gesamten Gemeinschaft. Daher ist seit Mitte des 19. Jahrhunderts das Benthos, die „Lebensgemeinschaft am/im/und auf dem Boden von Gewässern“ (Rumohr 1996:161), Gegenstand der Forschung. Hierzu gehören neben den Algen auch Wirbellose (Mollusken wie Muscheln und Schnecken, Crustaceen und Polychaeten), Kleinfische, benthischer Mikrophytos und Mikroorganismen. Dabei wird zwischen Zoo- und Phytobenthos unterschieden. Letzterer, der Gegenstand dieser Thesis ist, setzt sich aus Brackwasser-Kormophyten, Seegräsern und Algen zusammen (ebd.).

Algen zählen zum Reich der Protista, zu dem alle Eukaryoten gehören, die nicht eindeutig zu den Reichen der Plateae, Fungi oder Animalia zugeordnet werden können (Raven et al. 2005:340). Es sind ein- bis vielzellige, verschieden gefärbte, primär phototrophe Pflanzen, die größtenteils aquatisch und somit auch in den westlichen Teilen der Ostsee leben. Die Farbe wird nicht allein vom Pigment Chlorophyll-a entschieden, sondern zusätzlich von mehreren Hilfspigmenten und deren Gehalt. Je nach Licht, Temperatur und Salzgehalt verändert sich der Carotinoidgehalt und es wird Licht in unterschiedlichen Wellenlängen absorbiert bzw. reflektiert (→ Tab. 1) (Gessner & Schwenke 1974:145ff.).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 1: Pigmente der Algen. (Eigene Darstellung nach Lüttge & Kluge 2012:263, Round 1973:205)

Chlorophyll ist durch eine hohe Absorption des roten Lichtes (650-680 nm) und des blauen Lichtes (400-450 nm) gekennzeichnet. Carotine und Xanthophylle absorbieren hingegen hauptsächlich im Grün- und Blaubereich. Jede Algenklasse ist zusätzlich durch eine charakteristische Gruppe von wasserlöslichen Pigmenten beschrieben (Round 1973:205). Dadurch lassen sich die Algen in drei verschiedene Abteilungen unterteilen (Beispiele: → Abb.1): in Grün-, Braun- und Rotalgen – Chlorophyta, Phaeophyta und Rhodophyta (ebd.).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Gewellter Darmtang, Blasentang und Blutroter Seeampfer. (Jonas 2012)

Von thallophytischer Organisation sind Algen nicht in Spross, Blatt und Wurzel gliederbar (stattdessen werden sie als Cauloid, Phylloid und Rhizoid bezeichnet) und vermehren sich im Allgemeinen sowohl sexuell als auch vegetativ, wobei sie hierbei recht komplizierte Lebenszyklen vorweisen (Warming 1911: 6). Die asexuelle Fortpflanzung durch Zellteilung bei Einzellern oder Abschnüren von mehrzelligen Teilstücken dient dabei der Vermehrung, Verbreitung und dem Erhalt der Art. Die sexuelle Fortpflanzung hingegen dient der Fortentwicklung (der Rekombination der Gene). Als Besonderheit bei den Algen gelten die Keimzellen, die nicht in speziellen Strukturen eingelagert werden, sondern sich in hüllenlosen Gameten und Sporen befinden (Round 1973:23ff.).

Im Unterschied zu den einfachsten frühen Lebensformen, den Prokaryota, wie zum Beispiel Blaualgen und Bakterien, zählen Algen zu den Eukaryota und besitzen Zellorganelle. Eukaryota sind durch eine mehrfache und unabhängige Aufnahme von Symbionten (z. B. Mitochondrien und Chloroplasten) in eine primitive Eucyte entstanden. Diese Theorie der Entstehung und Evolution wird auch als Endosymbionten-Hypothese bezeichnet und erklärt die Entstehung höher entwickelter Zellen (van den Hoek et al. 1993:1ff.). Stark vereinfacht beschrieben nahm ein Urkaryot, der anaerob, phagotroph und amöboid vor etwa zwei Milliarden Jahren in einer sauerstofffreien Atmosphäre lebte ein „Promitochondrium“, ein aerobes Bakterium, auf. Dieses Promitochondrium wurde in die Zelle inkorporiert und wirkt seitdem als Atmungsorgan. Etwa eine halbe Milliarde Jahre später nahm dieser aerobe, heterotrophe Urkaryot einen weiteren Prokaryoten auf (sekundäre Endosymbiose). Dieser Symbiont war beweglich und saprothroph und hatte folglich Geißeln mit einer „9+2“- Struktur (zwei zentrale und neun periphere doppelte Tubuli). Die DNA wurde durch eine Kernhülle umschlossen und geschützt, die sich durch das Einstülpen des Plasmalemmas und anschließendes Ausbilden des endoplasmatischen Retikulums gebildet hatte. Letztendlich ist diese erste eukaryotische Zelle, die heterotroph lebte und begeißelt war, die Grundform aller weiteren Vielfalt. Sie nahm bei der tertiären Endosymbiose eine Cyanobakterie auf und wurde zur eukaryotischen, photoautotrophen Zelle mit Begeißelung. Aus dieser Zelle entstanden photoautotrophe Algen und Landpflanzen (van den Hoek et al. 1993:1ff.).

Nach der Erläuterung der wichtigsten Eigenschaften der Algen und ihrer Entstehung wird im folgenden Kapitel der Schwerpunkt auf die Makroalgen gesetzt. Dabei werden die wichtigsten Vertreter vorgestellt und die Zonierung in der Ostsee untersucht. Einen kleinen Exkurs bildet zusätzlich das Seegras, das als Farn- und Blütenpflanze mit in die Untersuchung des Strandanwurfs genommen wurde.

3. Makroalgen

Makroskopische Algen gehören zu der Gruppe des Phytobenthos, auch Benthosvegetation genannt. Sie siedeln sessil auf festem Untergrund, aber auch auf Steinen und Muschelschalen. In den oberflächennahen Riffgemeinschaften bilden sie hierbei oftmals ein dichtes Gestrüpp aus, das kleineren Tieren und Jungfischen als Lebensraum dient (Karez 2004a:195ff.). Dieser Bewuchs des Benthals setzt sich aus Chloro-, Phaeo- und Rhodophyta zusammen (Schwenke 1996:163). Es wird zwischen mehrjährigen und kurzlebigen Makroalgen unterschieden. Mehrjährige Algen, wie beispielsweise Arten der Gattung Fucus, sind an nährstoffarme Medien angepasst, während kurzlebige Algen durch die hohen Nährstoffkonzentrationen schnell wachsend sind, und besonders durch Algenblüten auffallen (Karez 2004b:197).

3.1 Chlorophyta

Zu den Grünalgen lassen sich rund 500 Gattungen und 8.000 Arten zählen. Besonders in der Spritzwasserzone sind zahlreiche Vertreter der Grünalgen zu finden. Genauso wie die höheren Pflanzen besitzen Grünalgen Chloroplasten und ihre Zellwand setzt sich aus Polysacchariden (Pektin und Zellulose) zusammen (van den Hoek et al. 1993:230).

Obwohl Grünalgen hauptsächlich in Süßwasser vorkommen, findet man in der Ostsee mit den Arten des Gewellten Darmtangs (Ulva linza L.), dem Meersalat (Ulva lactuca L.) und der Zwergfadenalge (Chaetomorpha tortuosa Dillw.) drei Vertreter dieser Abteilung (Jonas 1997:126 f.).

Gewellter Darmtang (Ulva linza L./ Enteromorpha linza L.)

Der Gewellte Darmtang (→ Abb.1) gehört zur Familie der Ulvaceae, die der Ordnung der Ulvales zugehörig ist. Er sitzt bei einer Länge von 10- 15 cm meist auf festem Substrat im oberen Litoral und ist leuchtend mittel- bis dunkelgrün gefärbt. Die Äste sind an der Basis schmaler und die Ränder der Phylloide sind gewellt. Neben der Ostsee kommt diese Art auch in der Nordsee, im Atlantik und im Mittelmeer vor (Jonas 1997:126).

Diese Gattung ist insgesamt mit über 40 Arten in marinen Gewässern, aber auch im Brackwasser sowie in salzhaltigen Binnengewässern vertreten. Durch ihre hohe Toleranz gegenüber der Salinität kann sie auch in vollkommen ausgesüßten Gewässern überleben und ist somit kaum den Schwankungen des Salzgehaltes in der Ostsee ausgeliefert. Der Thallus des gewellten Darmtangs besteht aus ein bis zwei zusammenhängenden parenchymatischen Zellschichten und ist lanzettlich bis flach. Er kann an der Basis in Äste von gleicher Gestalt geteilt werden. Im juvenilen Stadium ist die Alge festsitzend, im adulten jedoch auch freischwimmend vorzufinden. Diese makroskopische Alge vermehrt sich durch Zoosporen (ungeschlechtlich) oder durch zweigeißelige Gameten (geschlechtliche Fortpflanzung). Dabei keimt eine Zygote aus, ohne in eine Ruhephase überzugehen (Fott 1971:336f.).

Meersalat (Ulva lactuca L.)

Der Meersalat sitzt auf festem Substrat und bildet leuchtend grüne Phylloide aus. Der schmale Stiel des Thallus ist durch eine kleine Haftscheibe mit dem Untergrund verbunden (Jonas 1997:127). Mit dieser Haftscheibe sitzt diese Grünalge an Steinen und Felsen und kann auch in stark verbrackten Gewässern überleben (Hayward et al. 2007:18).

Der Meersalat ist eine von insgesamt 30 marinen und brackwassertoleranten Arten dieser Gattung. Wie beim Gewellten Darmtang hat der Meersalat einen ähnlichen Aufbau des Thallus aus zusammenhängenden parenchymatischen Zellen. Allerdings ist der Thallus flach ausgebildet und besteht aus zwei Zellschichten. Besonderheit dieser Makroalge ist, dass die Zellen gleichwertig sind und somit Gameten und Zoosporen aus jeder Zelle des Thallus und auch aus den Rhizoiden und Haftscheiben gebildet werden können. Bei der geschlechtlichen Fortpflanzung (isomorpher Generationswechsel) wird die Variabilität damit gesichert, dass nur verschieden pflanzliche Gameten sich vereinigen und nur so heteromorphe, diploide Geschlechtspflanzen (Sporophyt) gebildet werden können. Die Zygote keimt anschließend zu einer neuen Pflanze aus. Bei Geschlechtspflanzen wandeln sich Zoosporangien um und können fortan viergeißelige Zoosporen ausbilden. Hierbei ist die Kernteilung heterotypisch und die gebildeten Thalli sind erneut haploid (Fott 1971: 336).

Zwergfadenalge (Chaetomorpha tortuosa Dillw.)

Die Zwergfadenalge findet man, wie auch die anderen zwei Vertreter der Chlorophyceae, auf festem Substrat in der Ostsee leben (Fott 1971:362ff., Jonas 1997:127). Die Gattung Chaetomorpha ist weltweit mit 60 Arten vertreten, die im Süß-, Meer- und Brackwasser vorkommen. In der Ostsee ist die Zwergfadenalge beheimatet. Die Zwergfadenalge hat dünne Haarfäden, die krausgewunden sind (Jonas 1997:127). Im Jahresverlauf bildet sie dann wattige und lange Stränge (bis zu 60 μm), die an Substrat oder anderen Arten wie dem Fucus haften bleiben. Diese Stränge können folglich sehr leicht bei starken Strömungen oder Stürmen losgerissen werden und finden sich im Strandanwurf wieder. Außerdem ist die Zwergfadenalge durch ein starkes Wachstum gekennzeichnet (Kornmann & Sahling 1993:38).

3.2 Phaeophyta

Den zweiten Stamm der Algen bilden die Braunalgen. Obwohl einige Ordnungen Unterschiede in der Morphologie und ihrer Abstammung haben und somit klar klassifiziert werden können, ist es oftmals schwierig, einige Familien exakt zu differenzieren. Nach Parke & Dixon (1976) werden die Phaeophyta in drei Klassen unterteilt. Die Isogeneratae, die Heterogeneratae und die Cyclosporeae (Kornmann & Sahling 1993:89).

In der Ostsee sind vor allem die Zottige Meersaite, der Fingertang, der Zuckertang, sowie der Schoten- und Gabelzweigtang beheimatet. Da jedoch die Probennahme kein Vorkommen von anderen Braunalgen im Strandanwurf als dem Fucus ergab, wird an dieser Stelle nicht weiter auf die Phaeophyta eingegangen, sondern nur der Blasentang vorgestellt.

3.3 Fucus

Unter der Ordnung der Fucales befinden sich Algen, die lederartig sind mit unregelmäßig und gabelig geteilten Verzweigungen. Sie haben eine echte Gewebebildung und werden in drei Familien unterteilt: Fucaceae, die einen flachen und gabelig verzweigten Thallus und eine Mittelrippe besitzen, sowie Cystoseiraceae und Himanthaliaceae, die in der Ostsee jedoch nicht beheimatet sind (Kornmann & Sahling 1993:162).

Einer der wichtigsten Vertreter der westdeutschen Ostsee ist der Blasentang (Fucus vesiculosus L.). Neben ihm kommen noch der Sägetang (Fucus serratus L.), der Wachsbleiche Tang (Fucus ceranoides L.) und Fucus distichus (L.) im Ostseeraum vor (Jonas 1997:131f.).

Blasentang (Fucus vesiculosus L.)

Der Blasentang (→ Abb.1) siedelt auf festem Substrat und hat einen bandförmigen und gabelig verzweigten Thallus mit einer Mittelrippe. An diesem sitzen ovale Schwimmblasen, die paarig beiderseits von der Mittelrippe angeordnet sind. Der Blasentang ist braun bis olivgrün und hat eine ledrige Oberfläche (Jonas 1997:131). Diese Makroalge ist getrenntgeschlechtlich und ihre Hauptreifezeit liegt zwischen September und Mai. In den Sommermonaten von Juni und Juli wird hingegen der Fruchtkörper erneuert und ab August sind die ersten Gameten reif (Kornmann & Sahling 1993:164ff.).

3.4 Rhodophyta

Die Abteilung der Rotalgen wird in die Klassen der Florideophyceae und Bangiophyceae unterteilt. Der Thallus der Florideophyceae wird durch ein mit Spitzenwachstum geprägtes System von verzweigten Zellfäden gebildet. Er ist aufrecht und hat eine auf dem Untergrund kriechende Basis. Von der Achse können mehrere gleichgeordnete Achsen oder eine zentrale Hauptachse abgehen. Die Klasse der Rhodophyceae beinhaltet geschlechtliche und ungeschlechtliche Pflanzen, die morphologisch betrachtet gleichgestaltet sind (Kornmann & Sahling 1993:173).

Roter Horntang ( Ceramium rubrum Huds.)

Der Rote Horntang ist ein Vertreter der Rotalgen, der in der westdeutschen Ostsee vorkommt und auf hartem Substrat siedelt (Jonas 1997:134). Diese Spezies der Rhodophyceae ist im unteren Litoral, sowie im oberen Sublitoral zu finden. Oft siedelt er auch als Epiphyt auf anderen Arten wie dem Fucus serratus (L.). Je nach Umgebung kann diese Alge eine Höhe von bis zu 20 cm annehmen und variiert dabei nicht nur in der Größe, sondern auch in Farbe und Wuchsform. Der Rote Horntang nimmt Töne von grünlich-rot bis dunkelrot in Abhängigkeit vom Strahlungsgenuss an und weist besonders im Sommer eine hohe Biomasse auf. Der Thallus des Roten Horntangs hat eine monosiphone Zentralachse, die dichotom verzweigt und vollständig berindet ist. Unregelmäßig und zum Teil einseitig angeordnet besitzt diese Algenart zusätzliche Adventivzweige. Männliche Gametophyten lassen sich leicht durch die Schicht an farblosen Sporangien, die einem schimmrigen Belag ähnelt, von weiblichen Gametophyten unterscheiden (Kornmann & Sahling 1993:230).

Blutroter Seeampfer (Delesseria sanguinea L.)

Der Blutrote Seeampfer (→ Abb.1) besiedelt das Sublitoral und wird besonders oft nach Stürmen als Strandanwurf gesichtet. Diese Algenart hat einen blattartigen und gestielten Thallus, der eine ausgeprägte Mittelrippe besitzt. Der Blutrote Seeampfer ist mehrjährig, da seine Mittelrippe überwintern kann, sodass bereits im Frühjahr ein Wachstum stattfindet. Dabei bildet er breit-lanzettliche und glatte Thalli aus, die eine rosarote Färbung haben. Bei verstärkter Einstrahlung werden im oberen Teil aus den erstmals schmalen Blättchen Phylloide ausgebildet, die einen stark gekräuselten Rand aufweisen und diese Gestalt bis fast zum Ende der Vegetationsperiode (August) beibehalten. Schließlich degeneriert sich der Blutrote Seeampfer, und Seitennerven mitsamt den Blattflächen gehen verloren. Während der Wintermonate entstehen dann auf den Mittelrippen die Fortpflanzungsorgane, und schon ab Oktober sind die Spermatangien voll ausgebildet. Bis Ende Februar werden dann die Zystokarpien reif und in ähnlicher Weise entstehen auch die Tetrasporangien (Kornmann & Sahling 1993:236).

Exkurs: Seegras

Zostera marina gehört zur Familie der Seegrasgewächse (Zosteraceae). Als mariner Bedecktsamer ist das Seegras Bestandteil der unterseeischen Seegraswiesen der Ostsee und ökologisch sehr wertvoll, da diese als Laichplätze und Lebensraum für viele Fische, aber auch für andere marine Arten gelten. Viele Organismen der Sand- und Weichböden findet man in Seegraswiesen. Mitunter sind es Miesmuscheln, Platt- und Sandklaffmuscheln, die Watt- und Strandschnecke, der Gemeine Seestern, aber auch Garnelen, Flohkrebse und die Strandkrabbe. Das Seegras siedelt auf Sand, Grobsand und Schlammböden und abhängig von der Sichttiefe dringt es bis in Tiefen von 10 m vor (Liedl et al. 1992:63). In Deutschland steht Zostera marina auf der Roten Liste gefährdeter Farn- und Blütenpflanzen in der Gefährdungskategorie 3 (Schnittler & Ludwig 1996:224).

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Details

Titel
Die Effekte veränderter Umweltfaktoren auf Makroalgen und ihre Lebensgemeinschaften der westdeutschen Ostseeküste: Ein GIS-gestützter Ansatz
Hochschule
Universität Hamburg  (Geographie)
Note
1,3
Autor
Jahr
2012
Seiten
62
Katalognummer
V206006
ISBN (eBook)
9783656338963
ISBN (Buch)
9783656339939
Dateigröße
5293 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
effekte, umweltfaktoren, makroalgen, lebensgemeinschaften, ostseeküste, gis-gestützer, ansatz
Arbeit zitieren
Melanie Griem (Autor), 2012, Die Effekte veränderter Umweltfaktoren auf Makroalgen und ihre Lebensgemeinschaften der westdeutschen Ostseeküste: Ein GIS-gestützter Ansatz, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/206006

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