Eigenschaften von Mangroven und ihrem Sediment

Louise Seemann

Moshiur Rahman

beides Masterstudierende der Marinen Biologie
an der Universität Bremen und
am Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung

Um die Mangroven zu untersuchen, haben sich Louise Seemann und Moshiur Rahman zusammengetan und ein ein kollaboratives Masterprojekt entworfen. In Malaysia haben sie die Möglichkeit, in verschiedenen Managementzonen entlang von Umweltgradienten zu arbeiten und somit Erkentnisse darüber zu gewinnen, inwiefern der Managementstatus, das Alter der Bäume und die lokale Artenvielfalt

1. die sozial-ökologisch relevanten, funktionalen Eigenschaften der Mangroven und

2. die mikrobiellen Eigenschaften des Sedimentes beeinflussen.

Ferner ist geplant, den Bezug zwischen Sedimenteigenschaften und funktionaler Diversität der Mangroven herzustellen. Zusätzlich sollen Eigenschaften unter die Lupe genommen werden, die einen Einfluss auf das Sediment haben, wie zum Beispiel die Wurzelarchitektur. Mangrovensedimente sind keine passiven Ablagerungen organischer Substanz, sondern dynamische Systeme, die ständig mit lokalen Quellen (z.B. Mikrophytobenthos) und Gezeiteneinträgen (z.B. Phytoplankton, Seegras und Makroalgen) interagieren. Der Anteil dieser Quellen variiert je nach Standort, aber eine Konstante bleibt – die zentrale Rolle der Mikroben. Durch die Wirkung von Enzymen sind diese mikroskopischen Kraftwerke der Motor hinter der Bildung und dem Abbau organischer Substanzen. Sie zersetzen Pflanzenreste und nutzen organische Substrate durch Zellaufnahme. 

Zunehmende Bestrebungen, Mangroven zu erhalten und zu etablieren, zeigen eine positive menschliche Reaktion auf naturbasierte Lösungen zur Bekämpfung des Klimawandels. Daher ist es wichtig zu verstehen, wie Mangroven durch ihre funktionalen Merkmale auf Umweltbedingungen reagieren, um sie besser zu schützen und zu verwalten.  Um diese Frage zu beantworten, werden die beiden Studierenden Unterschiede in den funktionalen Merkmalen lokaler Mangrovenarten untersuchen.  Außerdem werden sie eine umfassende Analyse des Sedimentes entlang ihrer Sampling-Route vornehmen.

Sie gehen dabei von folgender Hypothese aus: Die lokale Artenvielfalt, das Alter der Bäume, der Waldbestand insgesamt und der Managementstatus beeinflussen die funktionale Vielfalt der zu untersuchenden Mangrovenarten. Auch die mikrobielle Vielfalt wird durch die genannten Faktoren beeinflusst, ebenso die organischen und und die anorganischen Stoffe im Sediment. Umgekehrt wiederum beeinflussen die mikrobielle Vielfalt und die organischen sowie die anorganischen Stoffe im Sediment die funktionale Vielfalt der Mangroven.

Die beiden Forschenden sind ambitioniert. Sie sagen: "Malaysia ist das Land mit der zweithöchsten Mangrovenspeziesdiversität und unterhält die am besten gemanagten Mangrovenwälder der Welt. Das Land stellt somit einen wichtigen Forschungsstandort dar und bietet Potential für nachhaltige Forschungsinfrastruktur. Mit unserem Projekt möchten wir sowohl auf bereits etabliertem Wissen aufbauen, als auch ein neues Kapitel hinsichtlich zukunftsorientierter Zusammenarbeit öffnen."

Dafür haben sie sich ein strammes Programm erarbeitet. Vor Ort werden Messungen und Probennahmen in bewirtschafteten und unbewirtschafteten Mangrovenwäldern erfolgen. Für jede Zone sollen Probenahmestationen für jede Art eingerichtet werden, wobei das Alter der Bestände berücksichtigt wird. Verschiedene funktionale Merkmale wie Höhe, spezifische Blattfläche, Wassernutzungseffizienz, chemische Bestandteile des Blattes, Zersetzbarkeit von Laubstreu, Holzdichte, physische Festigkeit des Blattes und Wurzelarchitektur der Mangroven werden analysiert. Zudem sollen die Anzahl der Pflanzenarten in einem Umkreis von 5-10 Metern um die Modellmangroven ermittelt werden. Für einige Messungen ist es erforderlich, Blattproben zu sammeln oder Fotografien zu machen, die in lokalen Laboren verarbeitet werden. Für die Analyse von Mikroben und organischer Substanzen werden Sedimentproben entnommen. Gemessen werden die mikrobielle Diversität und Sedimentparameter vom Oberflächensediment bis zu einem Meter Tiefe. So können sowohl die vertikale als auch die horizontale Variation der mikrobiellen Vielfalt in den Sedimenten verglichen und deren Wechselwirkungen mit den funktionalen Merkmalen der Mangroven erfasst werden.

Indem Louise Seemann und Moshiur Rahmann sich natürliche Wälder bzw. Wälder in unterschiedlichen Managementzonen und geographischen Zonen ansehen, können sie besser verstehen, wie man in Zukunft Mangrovenwälder anlegen und bestehende Wälder schützen und somit Klimaschutz auf möglichst natürliche Art und Weise betreiben kann. Durch den Bezug zur lokalen Speziesdiversität und zur Kohlenstoffspeicherkapazität sowie Stabilität und Alterstruktur können die Forschungsergebnisse Hinweise darauf liefern, wie neue Mangrovenökosysteme bestmöglich gestaltet werden könnten. Mit  Hilfe der Erkenntnisse lassen sich wichtige Informationen für eine der umweltschonendsten und nachhaltigsten Methoden der Dekarbonisierung gewinnen.  Durch die Kombination von zwei Masterarbeiten sind die Studierenden in der Lage, ein Gesamtbild in einem größeren Kontext zu erschaffen und Rückschlüsse auf die Wechselwirkungen zwischen funktionaler Diversität und mikrobieller Diversität zu ziehen. Mit diesem Wissen können geeignete Orte für Pflanzprojekte leichter ausfindig gemacht werden.