Vor der Nordostküste von Brasilien liegt eine besondere Unterwasserwelt: Trübe, von grün-braunen Schlieren durchzogene Tiefen. Ein niedriger Salzgehalt. Tückische Strömungen.
Der Amazonas, das größte Flusssystem auf der Erde, entlädt hier sein Wasser in den Atlantik: rund 200.000 Kubikmeter – pro Sekunde! Die Flussfahne macht allein rund ein Fünftel des weltweiten Eintrags von Süßwasser in die Meere aus: Über Hunderte Kilometer hinweg spült sie Nährstoffe, Lebewesen und organisches Material in den Ozean – und vermischt dabei Süß- und Salzwasser zu einem gigantischen, dynamischen Mosaik aus verschiedenen Lebensräumen.
Für die Forschung ist dieser Übergangsraum zwischen Fluss und Meer nach wie vor voller Rätsel: Wie können sich Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen darin behaupten?
Licht allein? Reicht zum Leben nicht aus
Ein Wissenschaftsteam unter Leitung von Ana Fernández-Carrera vom Leibniz-Institut für Ostseeforschung in Warnemünde hat nun herausgefunden: Im Plankton verwandeln sich hier kleine Algen in Räuber – und stellen anderen mikroskopisch winzigen Organismen im Wasser nach. Je weiter die Flussfahne sich in den Ozean ausdehnt, desto stärker dominieren die "Killer-Algen" das Ökosystem.
Die Masse des Planktons bildet die Grundlage für das Nahrungsnetz. Traditionell wird dabei zwischen pflanzenähnlichem Phytoplankton, das Photosynthese betreibt, und tierischem Zooplankton unterschieden, das andere Wesen frisst. Einige Organismen passen aber nicht in das Schema: Sie können beides, ernähren sich „mixotroph“.
Die im Fachblatt "Nature Communications" erschienene Studie, die das Team im Rahmen von zwei Expeditionen mit dem Forschungsschiff "Meteor" im Atlantik erstellte, zeigt nun: In der Amazonas-Flussfahne kommen solche "Allrounder" besonders oft vor. Vor allem Dinoflagellaten der Gattung Tripos – geißeltragende Einzeller – schalten hier von der Photosynthese flexibel auf Beutejagd um. Am äußeren Rand der Flussfahne sind sie besonders häufig auf Raubzügen unterwegs. Hier dringt zwar mehr Sonnenlicht in das Wasser als in der Nähe der Amazonas-Mündung. Aber Nährstoffe wie Nitrat werden knapper.
Um die winzigen Räuber im Ozean aufzuspüren, analysierte das Forschungsteam die spezifischen Isotopenmuster von Stickstoff im Wasser. Je nach vorherrschender Ernährungsweise des Planktons fallen diese unterschiedlich aus.
Algen als Räuber? Das ist im Ozean kein Einzelfall
Die Entdeckung ist weit mehr als eine biologische Kuriosität. Vielmehr unterstreicht sie, was auch andere Meeresexpeditionen immer wieder ans Licht bringen: Über die biologische Vielfalt des Planktons und die Überlebenstricks mariner Algen wissen selbst Fachleute noch sehr wenig.
"Unsere Forschung zeigt, dass Mixotrophie kein Ausnahmefall im Ozean ist", sagt Fernández-Carrera. Unter bestimmten Bedingungen sei für Planktonwesen der Wechsel vom Licht- zum Fleisch- und Algenkonsum vielmehr hoch effizient.
Räuberische Mikroalgen spielten wahrscheinlich eine zentrale Rolle bei der Kohlenstoffbindung im Meer. „Bei der Berechnung von Umweltmodellen, auch für die Fischerei, sollten wir das in Zukunft stärker berücksichtigen“, meint die Forscherin.
