Forschung

 

Forschung

Das Caulerpa taxifolia - Projekt wird nicht weitergeführt. Hier einige Infos zu dem abgeschlossenen Projekt:

Caulerpa taxifolia - die "Killeralge"

Bis zum Jahre 1984 kannte kaum jemand die schmucke Alge mit den federartigen Blättern und der frischen grünen Farbe, um die sich in vielen Aquarien tropische Fische tummelten. Dann jedoch gelangte diese in den Tropen beheimatete Alge aus dem Abwasser der Aquarien des Ozeanographischen Institutes von Monaco ins Mittelmeer. Zunächst unbemerkt, dann gering beachtet, überlebte sie in der für sie fremden Umgebung, tolerierte die hier vorherrschenden ganz und gar untropischen Temperaturen von unter 12°C im Winter und breitete sich langsam aus.
Erste Alarmmeldungen einzelner Wissenschaftler, die vor dem Fremdling warnten wurden belächelt und verhallten. Doch dann begann die rasante Ausbreitung. Caulerpa taxifolia, die "Eibenblättrige" kann sich aus kleinen abgerissenen Bruchstücken regenerieren und trat an verschiedenen Stellen vor der Côte d'Azur auf. Und die Flecken dehnten sich aus: Die Alge wuchs so gut, daß sie die einheimischen Pflanzen geradezu überrollte und sie somit verdrängte.

Längst sind sich fast alle mit dem Thema befassenden Wissenschaftler darüber einig, daß dies eine ökologische Gefahr für die küstennahen Lebensräume bedeutet, zumal bislang alle Versuche, sie zu bekämpfen, fehlgeschlagen sind.
Lediglich kleine, neuentdeckte Flächen von wenigen Quadratmetern konnten durch Taucher ausgerissen und nachhaltig gesäubert werden.

Da die Alge so widerstandsfähig ist, sogar tagelang im Dunkeln nur an feuchter Luft zu überleben, nimmt man als Verbreitungsmechanismus die Anker von Sportbooten und die Netze von Fischern an. Nur so ist es erklärlich, daß die Ausbreitung von Caulerpa taxifolia sprunghaft und über viele hundert Kilometer zu beobachten ist.

Der letzte bekannte italienische Wuchsort lag bis zum Winter 94/95 bei der Straße von Messina und im Frühsommer 1995 wurden vor der kroatischen Küste zwei größere Bestände entdeckt. Ein Ende ist nicht abzusehen und bislang ist auch keine wirksame Maßnahme gefunden worden, die Alge in ihrer Ausbreitung zu stoppen.

Die Folgen für die einheimische Tier- und Pflanzenwelt ist ebenfalls noch unklar. In stark bewachsenen Flächen ist ein Rückgang in der Artenvielfalt, der Biodiversität, beobachtet worden. Ob sich das Gift der Alge in der Nahrungskette anreichert und damit potentiell dem Menschen gefährlich werden kann, ist auch noch nicht geklärt.

 

 


Felduntersuchungen an einem Vorkommen der neophytischen (eingeschleppten) Schlauchalge Caulerpa taxifolia in der Bucht von Marina di Campo (Insel Elba/Italien)

Caulerpa taxifolia auf der Insel Elba

Auf der Insel Elba wurde Caulerpa taxifolia erstmals 1993 in der Galenzanabucht gesichtet. Die Alge ist vermutlich über Anker von Segelbooten und Motoryachten hierher verschleppt worden.
Seitdem sind die Forschungstaucher des Instituts für Meereswissenschaften damit beschäftigt, die Entwicklung und Ausbreitung von C. taxifolia im Golf von Marina di Campo genau zu verfolgen und zu dokumentieren.
Dazu werden in regelmäßigen Abständen Kontrolltauchgänge durchgeführt, bei denen die einzelnen Kolonien vermessen und ihre Position in einen Lageplan übertragen werden. Zusätzlich werden mit Zählrastern die Bestandsdichte der Alge ermittelt und mit speziellen Sammelgeräten Proben zur Bestimmung der Biomasse von C. taxifolia genommen.
Die Ergebnisse sind beunruhigend: Die Alge hat sich in den vergangenen Jahren in der Bucht von Marina di Campo stark ausgebreitet und die von C. taxifolia beeinträchtigte Fläche des Meeresbodens beträgt mittlerweile mehrere Hektar.

Neben dem Monitoring von C. taxifolia in den Gewässern rund um Elba werden an der Forschungsstation in Fetovaia auch Untersuchungen zur Physiologie und Ökologie der Alge durchgeführt. Dank der unmittelbaren Nähe der Forschungsstation zur Bucht von Galenzana liegt der Forschungsschwerpunkt in der Durchführung von in-situ-Experimenten.


Substratpräferenz von Caulerpa taxifolia

C. taxifolia ist in der Lage, ein weites Spektrum von Substraten, angefangen von wellenexponierten Felsgründen im Flachwasser bis hin zu tiefen Weichböden in strömungsberuhigten Buchten zu besiedeln.
Dabei steht diese Alge als Vertreterin der siphonalen Algen im Gegensatz zu anderen sessilen Makroalgen in intensiver Wechselwirkung mit dem Untergrund.
Im Rahmen von Freilandversuchen wurden der Pflanze verschiedene Substrattypen zur Verfügung gestellt und das Wachstum und die Expansion in Abhängigkeit von der Substratqualität untersucht. Als Ergebnis kann festgehalten werden, daß C. taxifolia glattes Steinmaterial als Untergrund meidet und Sedimentböden klar bevorzugt.


Experiment zur Substratpräferenz zu Beginn der Untersuchung

Experiment nach einer Laufzeit von 4 Monaten

 


Gigantismus von Caulerpa taxifolia

Bei ihrem ungehinderten Vormarsch verdrängt Caulerpa taxifolia auch das weit verbreitete Seegras Posidonia oceanica, welches von großer ökologischer Bedeutung für die küstennahen Lebensräume des Mittelmeers ist.
Es wurde mehrmals beobachtet, daß die Alge beim Eindringen in die Seegraswiese ihre Wuchsform verändert und zum in den Tropen nie beobachteten Gigantismus neigt.
Dabei wachsen einzelne Phylloide (blattartige Auswüchse der Algen), die in den Tropen im Schnitt eine Höhe von 10 cm erreichen, bis zu einer Länge von 80 cm.
Die Gründe für dieses Riesenwachstum werden in der wissenschaftlichen Fachwelt gegensätzlich diskutiert und überwiegend auf die verbesserte Verfügbarkeit von Nährstoffen im Sediment der Seegraswiese zurückgeführt.

Um den möglichen Einfluß anderer abiotischen Parameter auf das Wachstum von C. taxifolia zu untersuchen, wurde in einem in-situ-Experiment das lichtabhängige Längenwachstum von C. taxifolia getestet. Dazu wurde aus schwarzen und transparenten Plastikstreifen ein künstliche Posidonia-Wiese nachgebildet und in den Randbereich einer expandierenden Caulerpa taxifolia-Kolonie gebracht. So konnte das Eindringen der Alge in die physikalische Struktur einer Seegraswiese ohne Veränderung der Nährstoffverfügbarkeit simuliert werden.

 

Die Ergebnisse der 4-monatigen Untersuchungen sind eindeutig: Trotz gleichbleibender Sedimentbeschaffenheit führt die Beschattung durch die künstlichen Posidonia-Wiese zum signifikant größeren Längenwachstum von C. taxifolia.


Genetischer Fingerabdruck von Caulerpa taxifolia

Die Herkunft von C. taxifolia im Mittelmeer läßt sich über verschiedene Schauaquarien bis nach Deutschland zurückverfolgen, wo C. taxifolia 1972 zum ersten Mal als Zierpflanze für tropische Aquarien auftauchte. Ihr Ursprungsort allerdings ist bis zum heutigen Tage unbekannt. In Zusammenarbeit mit Jörg Wiedenmann von der Universität Ulm versuchen Wissenschaftler des Instituts für Meereswissenschaften mit Hilfe von Analysen des genetischen Materials von C. taxifolia zwei Fragen zu beantworten:

  1. Führte die mehrjährige "Gefangenschaft" von C. taxifolia in den Schauaquarien europäischer Institutionen zu starken Veränderungen der genetischen Information, mit denen die unterschiedliche Wuchsform und physiologische Leistung von C. taxifolia im Mittelmeer erklärt werden könnten?
  2. Gibt es ausreichend Übereinstimmungen des "genetischen Fingerabdrucks" der mediterranen C. taxifolia mit Vertreten von C. taxifolia aus verschiedenen Regionen tropischer Meere, um eindeutig die Frage des Ursprungs der Alge im Mittelmeer beantworten zu können?

Hier das abstract der Publikation von Jörg Wiedenmann und Kollegen: