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Ökosysteme der Tiefsee - Wissenschaftliche Studie an Korallen

Die tiefen Abhänge ozeanischer Inseln und unterseeischer Berge sind isolierte Lebensräume mit einzigartigen Lebensgemeinschaften, die durch fischereiliche Aktivität und den globalen Klimawandel bedroht sind. Alex Rogers und seine Kollegen und Kolleginnen sahen genauer hin.

Um die Belastungen der Lebensgemeinschaft in der Tiefsee und die Biodiversität durch anthropogene Störfaktoren besser einschätzen zu können, bedarf es der speziellen Kenntnis der Reproduktionsraten der verschiedenen Spezies und ihrer räumlichen und zeitlichen Verteilungsmuster in den jeweiligen Lebensstadien sowie der Wachstumsraten.

 

Mit diesem vom Institute of Zoology (IoZ, London) initiierten Projekt, das seit 2008 in Zusammenarbeit mit dem Department of Oceanography and Fisheries (DOP, University of The Azores, Horta) durchgeführt wurde, ist eine Langzeit-Untersuchung zur Ökologie von Meeresboden-Organismen (Benthos) an den Tiefseehängen der Azoren gestartet worden, deren Auswertung 2011 andauerte und derzeit vor der Publikation steht.

 

Fertigstellung der Video-Analysen

Die Analyse der mit dem Tauchboot Lula erhobenen Videodaten war deutlich schwieriger wegen der Natur der Transekte und einer Abweichung vom vorher festgelegten Untersuchungsprotokoll während der Tauchfahrten. (Fehlen von Navigationsdaten und Laser-Skalierung). Es werden ein bis zwei Fachpublikationen erwartet. Dieser Teil des Lighthouse-Projektes wird auf der CoralFISH/Deepfishman-Konferenz vorgestellt, die in Galway vom 27. bis 31. August 2012 stattfindet. Eine Sonderpublikation über dieses Treffen wird zur Veröffentlichung entweder in der Zeitschrift Deep Sea Research oder Marine Ecology Progress Series zusammengestellt. Eine zügige Veröffentlichung ist auf diese Weise sehr wahrscheinlich.

 

Abschluss der Identifizierung von genetischen Markern

Eine Umverteilung der Mittel wurde notwendig, um DNA aus zwei Arten (Acanthogorgia armata und Funiculina quadrangularis) der Shotgun-Sequenzierung zuzuführen und eine Microsatellite-Marker-Identifikation durchzuführen. Hierzu wird eine Publikation erwartet.

 

Vorhandene Microsatellite-Marker von Gorgonien wurden getestet und weitere polymorphe Marker für Kandidatengene bei Acanthogorgia armata und Funiculina quadrangularis wurden nun mit dem 454-Sequenzierung-Protokoll (Shotgun-Sequenzierung) identifiziert. Die Sequenzierung von zwei zusätzlichen Octocorallia-Arten, die im Verlauf des Lighthouse-Projektes gesammelt wurden (Viminella spec. und Paracalyptrophora spec.) wurde auf die gleiche Weise durchgeführt. Die bioinformatische Analyse dieses erweiterten Datensatzes schreitet voran und wird von einem Studenten in einer Vollzeit-Beschäftigung ausgeführt. Die Kosten für die Sequenzierung wurden durch das EU-Projekt Coralfish getragen.

 

Fertigstellung der phylogenetischen Analysen

Eine Umverteilung der Mittel wurde für die Fertigstellung der aus dem Projekt erwachsenden molekular-phylogenetischen Arbeiten und die Artbeschreibungen erforderlich. Es wird eine Publikation sowie das Datenmaterial für mindestens eine weitere Veröffentlichung erwartet.

 

Die DNA-Sequenzierung für die mitochondriale Region ND2 ist für alle vor 2011 gesammelten Proben abgeschlossen. Im Jahr 2011 wurden weitere 150 Proben (100 Narella spec., 20 Acanthogorgia spec. und andere) gesammelt. Diese sind in Bearbeitung und werden in eine endgültige Phylogenie einbezogen. Eine zusammenfassende Darstellung der Probenentnahmeorte zeigt Abbildung 1.

 

Bergung der Besiedlungspanels

Abb.1: Übersicht über die Probennahmeorte der Octocorallia-Arten

Wir haben angekündigt, dass wir weiterhin versuchen, die Besiedlungspanels auf den Azoren auch nach der Beendigung unserer Zusammenarbeit mit Fundação Rebikoff-Niggeler zu bergen. Mittel hierfür wurden nicht beantragt, da Mittel aus Coralfish eingesetzt würden, falls sich ein ROV oder Tauchboot findet und sich die Gelegenheit, sie zu nutzen, bietet.

 

Eine erfolgreiche Anwendung wurde in der Zeit an Bord EUROFLEETS-Expedition gemacht (RV L‘Atalante, IFREMER), die in der Region Azoren im September 2011 stattfand. Der Antrag, zwei 1,5 Kilometer ROV-Fahrten über die Kuppel eines Seebergs bzw. Seehügels etwa 40-60 Kilometer nördlich von Faial zu unternehmen, dabei weitere Exemplare von Acanthogorgia, Viminella und Paracalyptrophora aus dem Untersuchungsgebiet zu sammeln und die acht noch verbliebenen Besiedlungsplatten zu bergen, war erfolgreich und wir erhielten drei Kojen und eineinhalb Tage Schiffszeit.

 

Ein kommerzielles ROV (Seabotix) mit ausreichender Tauchtiefe wurde angemietet und für diese Expedition nach Horta transportiert. Die Bergungsversuche waren letztlich nicht erfolgreich, weil die Nabelschnur mit dem optischen Glasfaserkabel zu Beginn der Expedition brach und das Fahrzeug dadurch nicht mehr einsetzbar war. Die EUROFLEETS-Förderung in Höhe von EUR 16.500 zusätzlich zu den GBP 38.335 aus dem EU-Projekt Coralfish wurden für Miete und Transport des ROVs und die Schiffsreise verwendet. Die Platten bleiben auf dem Meeresboden im Faial-Pico-Kanal und wir warten auf eine weitere Gelegenheit zur Bergung.

 

Kommunikation

Es wurde angekündigt, eine Webseite zu den Details unserer Arbeit über nordatlantische Korallen zusammen mit der Lighthouse Foundation zu entwickeln. Wir wollen diese Maßnahme nicht im Zusammenhang mit der Fundação Rebikoff-Niggeler umsetzen, weshalb einige Schwierigkeiten bei der Verwendung von Video- und Bildmaterial aus den Tauchfahrten mit Lula zu erwarten sind. Allerdings könnte man andere Aufnahmen verwenden, die wir im Nordatlantik gesammelt haben und außerdem auch spektakuläre Aufnahmen aus anderen Meeresgebieten einbringen, beispielsweise neues Material, das derzeit im Indischen Ozean gesammelt wird.

 

Publikationen in Vorbereitung

Rogers AD, Taylor ML, Kemp KM, Yesson C, Davies AJ. (accepted) The diseases of deepwater corals. In Downs C (Ed.) Diseases of Corals. CRC Press, London/New York. In press. 97pp (ms) + Figs.

 

Moura CJ, Cunha MR, Porteiro FM, Rogers AR (accepted by zoological scripta) Cryptic biodiversity, phylogeographical and evolutionary patterns of shallow and deep-water Nemertesia (Cnidaria: Hydrozoa, Plumulariidae) from the north-eastern Atlantic and western Mediterranean.

 

Kemp KM, Girling L, Morris K, Rogers AD (in preparation) The association of motile and sessile fauna with substrate type in cold water coral garden ecosystems of the Azores archipelago.

 

Kemp KM, Yesson C, Arnaud-Haond S, Rogers, AD (in preparation) Isolation and characterization of microsatellite markers in Octocorallia: Funiculina quadrangularis, Acanthogorgia armata, Paracalytrophora sp and Viminella sp.

 

Projektpartner:

Dr. Alex Rogers and Dr. David Bowden

Zoological Society of London (ZSL)

Institute for Zoology

London NW1 4RY