Forschungsinitiative Ocean Health – Gesundheit im Ozean
In Ocean Health wird die Gesundheit mariner Organismen aber auch ganzer Meeresökosysteme, vor allem unter den Auswirkungen des Klimawandels erforscht.
Ocean Health will Wissenslücken in den Meereswissenschaften schließen
Die Erforschung unterschiedlicher Aspekte zur Gesundheit im Meer, ein umfassendes Verständnis über die Folgen für das marine Ökosystem und die Herausforderung, einen entsprechenden regulativen Rahmen für die Nutzung von für die Menschheit lebenswichtigen Ressourcen zu schaffen, gehört zu den Zukunftsthemen in den Meereswissenschaften mit hoher gesellschaftlicher Relevanz.
Mit speziellen Lichtfallen untersuchen Forschende des FTZ in Büsum die Lärmbelastung von Organismen im Meer.
Fachübergreifende Erforschung von Ocean Health
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus dem Forschungsschwerpunkt Kiel Marine Science (KMS) bündeln ihre Aktivitäten in der Forschungsinitiative Ocean Health interdisziplinär aus mikrobiologischer, ökologischer, geologischer, ozeanografischer, informatischer, ökonomischer, medizin-ethischer, sowie gesellschaftlicher Sicht.
In Ocean Health wird die Gesundheit mariner Organismen aber auch ganzer Meeresökosysteme, vor allem unter den Auswirkungen des Klimawandels erforscht: von molekularen Mechanismen der Bakterien-Bakterien-Interaktionen, der gesunden Zusammensetzung der Mikrobiome von Meerestieren, über physiologische Anpassungsfähigkeiten bis hin zu globalen Verbreitungsmustern toxischer Algenblüten wird der Einfluss des Klimawandels auf neu auftretende Krankheiten im Meer untersucht. Dabei zeigen unterschiedliche Ansätze, dass Stress etwa in Form von Unterwasserlärm, Versauerung oder Temperaturextremen die Resilienz von marinen Organismen gegenüber Krankheiten einschränken kann und darüber auch die Biodiversität mariner Ökosysteme beeinflusst wird.
Meeresorganismen wie Braunalgen wie etwa der Blasentang enthalten Substanzen mit entzündungshemmender Wirkung, die auch in der Medizin eine große Rolle spielen.
Auswirkungen mariner Krankheiten für Menschen und Gesellschaft
In der Forschungsinitiative Ozeangesundheit (Ocean Health) spielen auch die Auswirkungen von neuauftretenden marinen Krankheiten für die Gesellschaft eine wesentliche Rolle. Im Forschungsprojekt „Beyond One Ocean Health(B1OH)“ unter Leitung des Centers for Ocean and Society (CeOS), eine KMS-Plattform für transdisziplinäre Forschung, werden die Zusammenhänge zwischen Gesundheit und Krankheit im Ozean bei Pflanzen und Meerestieren sowie der menschlichen Gesundheit erforscht. Ziel ist es, insbesondere im internationalen Kontext eine ganzheitliche Sicht auf einen intakten Zustand des Ozeans zu entwickeln. B1OH trägt zu den Zielen der UN Ozeandekade für Ozeanforschung “gesunder und widerstandsfähiger Ozean”, “vorhersehbarer Ozean” und “inspirierender Ozean” bei und ist Teil des Dekadenprojektes Digital Twins of the Ocean (DITTO), das vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel geleitet wird. Forschende des CeOS entwickeln ferner Management-Optionen zum Erhalt der Artenvielfalt von Meereswäldern aus Makroalgen im Mittelmeer. Ziel ist es, gemeinsam mit Anspruchsgruppen wirkungsvolle Instrumente für eine nachhaltige Seeigelfischerei und den Schutz der Meereswälder im Mittelmeerraum schaffen.
Seevögel wie hier der Sterntaucher meiden Offshore-Windparks.
Neuer Forschungsbedarf durch die Auswirkungen von Offshore-Wind auf Seegvögel
Der Zusammenhang von gesunden Meeresökosystemen und menschlicher Nutzung der Meere wird am Beispiel der Offshore Windfarmen am Forschungs- und Technologiezentrum (FTZ) Westküste in Büsum erforscht: die Migrationsrouten von Seevögeln können durch große Felder von Windrädern beeinflusst werden und die Vögel auch zusätzlich durch Aufnahme von Mikroplastik geschwächt werden. Der Effekt dieser Faktoren auf die Verbreitung z.B. der Vogelgrippe ist bisher nicht untersucht worden. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Terrestrische und Aquatische Wildtierforschung (ITAW) in Büsum sollen ähnliche Auswirkungen auf das Auftreten der Vogelgrippe und anderer Viren bei Meeressäugern untersucht werden.
Viele marine Lebewesen, zum Beispiel auch Seegräser in der Ostsee, pflanzen sich durch die Bildung von Klonen fort. Ihre Erbinformationen bestehen aus einem Mosaik ursprünglicher und neu erworbener Gene.
Kieler Kooperation stärkt neue Forschungsinitiative Ocean Health
Als Forschungsinitiative wird die Gesundheit der Ozeane in enger Kooperation mit dem GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel weiter ausgeformt. Um die Mechanismen von Infektionen, Immunantworten und deren Entstehung zu verstehen, wird von der Ebene der Moleküle bis zu globalen Strömungsmodellen an gemeinsamen Modellorganismen und in geographischen Schwerpunktregionen gearbeitet. Über neue Datenanalysemethoden können die Ergebnisse verschiedener Fachrichtungen zu verbesserten Modellen und Vorhersageoptionen beitragen.
In Zukunft sollen koordinierte Felduntersuchungen das Zusammenspiel von herausfordernden Umweltbedingungen und dem Auftreten von Infektionen im Meer, aber auch der regulatorischen Rolle von Viren und Bakterien in Ökosystemen, näher erforschen. Dies ist zum Beispiel auf den Kapverden, in Kooperation mit dem Ocean Science Centre Mindelo (GEOMAR), sowie in der Nord-und Ostsee oder im Nordatlantik, in Kooperation mit der Dalhousie Universität, geplant. Die neue Forschungsinitiative soll Kiel zu einer weltweit sichtbaren Drehscheibe des Wissens über Ozeangesundheit machen.
Kontakt
Leitung der KMS-Geschäftsstelle
Dr. Nicole Schmidt
nschmidt@kms.uni-kiel.de
+49 431 880-4805
Wissenschaftliche Referentin
Dr. Frauke Pescheck
fpescheck@kms.uni-kiel.de
+49 431 880-6884
Aktuelles
Publikationen und Aktivitäten
Publikationen mit Bezug zu Ocean Health (Auszug)
Bange A, Backes A, Garthe S & Schwemmer P (2023) Prey choice and ingestion of microplastics by common shelducks and common eiders in the Wadden Sea World Heritage Site. Mar Biol 170: 54, link.springer.com/article/10.1007/s00227-023-04201-8
Bülck C, Nyström EEL, Koudelka T, Mannbar-Frahm M, Andresen G, Radhouani M, Tran F, Scharfenberg F, Schrell F, Armbrust F, Dahlke E, Zhao B, Vervaeke A, Theilig F, Rosenstiel P, Starkl P, Rosshart SP, Fickenscher H, Tholey A, Hansson GC, Becker-Pauly C (2023) Proteolytic processing of galectin-3 by meprin metalloproteases is crucial for host-microbiome homeostasis. Sci Adv 9: eadf4055, www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adf4055
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Chibani CM, Hertel R, Neumann-Schaal M, Goehlich H, Wagner K, Bunk B, Spröer C, Overmann J, Hoppert M, Marten SM, Roth O, Liesegang H, Wendling CC. (2023) Vibrio syngnathi sp. nov., a fish pathogen, isolated from the Kiel Fjord. Int J Syst Evol Microbiol 73,
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Chou PH, Hu MY, Guh YJ, Wu GC, Yang SH, Tandon K, Shao YT, Lin LY, Chen C, Tseng KY, Wang MC, Zhang CM, Han BC, Lin CC, Tang SL, Jeng MS, Chang CF, Tseng YC (2023) Cellular mechanisms underlying extraordinary sulfide tolerance in a crustacean holobiont from hydrothermal vents. Proc R Soc B-Biol Sci 290: 20221973, royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2022.1973
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Lehmann MK, Gurlin D, Pahlevan N, Alikas K, Conroy T, Anstee J, Balasubramanian SV, Barbosa CCF, Binding C, Bracher A, Bresciani M, Burtner A, Cao Z, Dekker AG, Di Vittorio C, Drayson N, Errera RM, Fernandez V, Ficek D, Fichot CG, Gege P, Giardino C, Gitelson AA, Greb SR, Henderson H, Higa H, Rahaghi AI, Jamet C, Jiang D, Jordan T, Kangro K, Kravitz JA, Kristoffersen AS, Kudela R, Li L, Ligi M, Loisel H, Lohrenz S, Ma R, Maciel DA, Malthus TJ, Matsushita B, Matthews M, Minaudo C, Mishra DR, Mishra S, Moore T, Moses WJ, Nguyễn H, Novo EMLM, Novoa S, Odermatt D, O'Donnell DM, Olmanson LG, Ondrusek M, Oppelt N, Ouillon S, Pereira Filho W, Plattner S, Verdú AR, Salem SI, Schalles JF, Simis SGH, Siswanto E, Smith B, Somlai-Schweiger I, Soppa MA, Spyrakos E, Tessin E, van der Woerd HJ, Vander Woude A, Vandermeulen RA, Vantrepotte V, Wernand MR, Werther M, Young K, Yue L (2023) GLORIA-A globally representative hyperspectral in situ dataset for optical sensing of water quality. Sci Data 10: 100, DOI 10.1038/s41597-023-01973-y,
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Schwemmer P, Mercker M, Haecker K, Kruckenberg H, Kämpfer S, Bocher P, Fort J, Jiguet F, Franks S, Elts J, Marja R, Piha M, Rousseau P, Pederson R, Düttmann H, Fartmann T, Garthe S (2023) Behavioral responses to offshore windfarms during migration of a declining shorebird species revealed by GPS-telemetry. J Environ Manage 342: 118131, doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.118131
Stante M, Weiland-Bräuer N, Repnik U, Werner A, Bramkamp M, Chibani CM & Schmitz RA (2023) Four novel Caudoviricetes bacteriophages isolated from Baltic Sea water infect colonizers of Aurelia aurita. Viruses 15: 1525, doi.org/10.3390/v15071525
Unni R, Pintor KL, Diepold A & Unterweger D (2022) Presence and absence of type VI secretion systems in bacteria. Microbiol-Sgm 168: 001151, doi.org/10.1099/mic.0.001151
Verwega M-T, Trahms C, Antia AN, Dickhaus T, Prigge E, Prinzler MHU, Renz M, Schartau M, Slawig T, Somes CJ, Biastoch, A (2021) Perspectives on marine data science as a blueprint for emerging data science disciplines. Front Mar Sci 8: 678404
Weiland-Bräuer N, Pinnow N, Langfeldt D, Roik A, Güllert S, Chibani CM, Reusch TBH & Schmitz RA (2020) The native microbiome is crucial for offspring generation and fitness of Aurelia aurita. mBio 11: e02336-20
Wendling CC, Lange J, Liesegang H, Sieber M, Poehlein A, Bunk B, Rajkov J, Goehlich H, Roth O & Brockhurst MA (2022) Higher phage virulence accelerates the evolution of host resistance. Proc R Soc B Biol Sci 289: 20221070
Ocean Health Symposien
Alle zwei Jahre findet in Kiel das International Ocean Health Symposium statt. Gemeinsam organisiert vom Forschungsschwerpunkt Kiel Marine Science (KMS) an der CAU und dem GEOMAR Helmholtz Zentrum für Ozeanforschung Kiel, fördern die Symposien den Austausch unter internationalen Expertinnen und Experten zum Themenbereich Ozeangesundheit mit dem Fokus auf organismischer Gesundheit im Meer und den Auswirkungen von marinen Krankheitserregern auf Ökosysteme und Gesellschaften. Die jüngste Kieler Fachtagung im Jahr 2022 wurde darüber hinaus als Aktivität im Rahmen der UN-Dekade für Ozeanforschung angenommen und trägt zum Ziel 2 „Gesunder und Widerstandsfähiger Ozean“ (A healthy and resilient ocean) bei.
Link zur gemeinsamen Pressemitteilung zur Fachtagung
Internationales Symposium: „Ocean Health: from emerging marine diseases, regulating functions, and governance implications“
Zur Webseite des Symposiums
Internationales Symposium: „Integrated Science for Future Ocean Health and Recovery“
Zur Webseite des Symposiums
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