Korallenriffmikroben ebnen den Weg für eine neue Methode zur Beurteilung der Gesundheit von Ökosystemen

Eine neue Studie zeigt, dass die Versauerung der Ozeane die Zusammensetzung der Mikroben in Korallenriffsystemen verändert, was zur Beurteilung der Gesundheit des Ökosystems herangezogen werden kann.

Die heute veröffentlichte Studie in Mikrobiotauntersuchte speziell Korallenriffe, aber die Forscher sagen, dass diese Methode allgemein anwendbar sein könnte, um zu messen, wie Ökosysteme auf menschliche Aktivitäten reagieren.

Wenn wir verstehen, wie sich Ökosysteme als Reaktion auf menschliche Aktivitäten entwickeln, können wir ihre Zukunft vorhersagen und wissen, wie wir sie erhalten können. Obwohl Mikroben für Ökosysteme von entscheidender Bedeutung sind und kritische Funktionen wie Ernährung und Modulation des Immunsystems unterstützen, werden Veränderungen in mikrobiellen Gemeinschaften bei der Beurteilung der Ökosystemgesundheit selten gemessen.

Das von Forschern des Imperial College London geleitete Team testete, ob die Messung von Veränderungen in der gesamten Gemeinschaft größerer (Makro-)Organismen und Mikroben ein neues Maß für den Stress auf Riffkorallen liefern könnte. In diesen Ökosystemen sind Mikroben besonders wichtig und leben nicht nur auf Makroorganismen, sondern auch in den umliegenden Sedimenten und Gewässern.

Korallen und Kohlendioxid

Einige Riffe wachsen in der Nähe von natürlichem Kohlendioxid (CO).₂) Entlüftungsöffnungen am Meeresboden, die genutzt werden können, um die Reaktion von Riffen auf zukünftiges CO2 im Ozean zu verstehen₂ klimatische Bedingungen und die daraus resultierende Versauerung durch menschliche Aktivitäten. Forscher besuchten einen solchen CO₂ Quellen in Papua-Neuguinea und nutzten autonome Riffüberwachungsstrukturen (ARMS), um Proben von Organismen und Sedimenten in Gebieten mit unterschiedlichem CO zu sammeln₂.

Sie verwendeten genetische Sequenzierung und Massenspektrometrie, um zu bestimmen, welche Mikroben und Metaboliten (kleine Moleküle, die von Organismen mit verschiedenen ökologischen Funktionen produziert werden) in jeder Probe vorhanden waren. Sie fanden heraus, dass die Menge an CO₂ Im Ozean sind Mikroben und Metaboliten, die in der Gemeinschaft der Riffmakroorganismen vorkommen, denen in Sedimenten ähnlicher geworden, was als Rückgang der „Unterscheidbarkeit der Holobiontengemeinschaft“ bezeichnet wird.

Die Ergebnisse legen nahe, dass die Art und Weise, wie sich mikrobielle Gemeinschaften, die von Makroorganismen beherbergt werden, verändern, als Frühindikator für Ökosystemstress genutzt werden könnte. Sie unterstreichen auch, wie wichtig es ist, einen „Ökosystemansatz“ zu verfolgen, um die Auswirkungen menschlicher Stressfaktoren zu verstehen.

Stress des Ökosystems

Das neue Ergebnis betrifft nur ein einzelnes Ökosystem, das einer einzigen Stressquelle (Versauerung) ausgesetzt ist. Das Team testet diesen Ansatz daher derzeit an mehr als 80 Riffstandorten auf der ganzen Welt, die verschiedenen menschlichen Belastungen ausgesetzt sind.

Der Erstautor Jake Williams vom Imperial Department of Life Sciences und dem ZSL Institute of Zoology sagte: „Verstärkte menschliche Aktivitäten und die Klimakrise erhöhen den Stress für Ökosysteme weltweit. Es fehlen jedoch allgemeine und robuste Möglichkeiten, diesen Stress und die Reaktion der Ökosysteme zu überwachen.

„Unsere Ergebnisse legen die Möglichkeit nahe, solche allgemeinen und robusten Maßnahmen zu entwickeln, die auf den Beziehungen zwischen Mikroben und Chemikalien innerhalb und außerhalb von Organismen basieren. Idealerweise sollten diese Maßnahmen nicht von der Art des betrachteten Ökosystems abhängen, sondern in jedem System anwendbar sein.“ von Korallenriffen bis hin zu tropischen Wäldern.

Die leitende Forscherin Dr. Emma Ransome vom Imperial Department of Life Sciences fügte hinzu: „Um die Auswirkungen auf Korallenriffe genau beurteilen und vorhersagen zu können, ist ein ganzheitlicher Ansatz erforderlich. Mikroben sind ein äußerst wichtiger und übersehener Bestandteil aller unserer Ökosysteme und ein entscheidendes Element. Werkzeug zum Verständnis von Umweltergebnissen und zum Erreichen einer ökologisch nachhaltigen Zukunft.