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Dienstag, 28.03.2017
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Robomuscheln als Wärmewarner

Künstlicher Muschelzwilling dient als Frühwarn-Sensor für den Klimawandel

Skurrile Erfindung: Winzige Robotermuscheln messen die Erwärmung des Meeres. Eingebettet unter echten Muscheln sind diese Sensoren kaum erkennbar, denn sie sehen ihren Artgenossen zum Verwechseln ähnlich. Doch die Daten, die diese Robomuscheln liefern, sind einzigartig: Sie zeigen direkt an, wenn es in der Muschelbank zu warm zu werden droht.
Die Robomuschel lebt zwischen anderen lebenden Muscheln und lässt sich optisch kaum unterscheiden.

Die Robomuschel lebt zwischen anderen lebenden Muscheln und lässt sich optisch kaum unterscheiden.

Miesmuscheln sind gegen viele Umwelteinflüsse gewappnet. Ihre ungewöhnlich stark haftenden Klebefäden dienen sogar als Vorbild für synthetischen Kleber und spezielle Mechanismen schützen sie vor Umweltgiften. Doch gegen andere Effekte sind sie wiederum weitestgehend machtlos, darunter die Anpassung an den Klimawandel. Die Wassertemperatur beeinflusst maßgeblich, ob die Muscheln gut gedeihen - oder eben nicht.

Skurriler Sensor Robomuschel


Um mehr über die Auswirkungen der Meereserwärmung auf die Muscheln herauszufinden, entwickelte Brian Helmuth von der Northeastern University einen ungewöhnlichen Sensor: Robotermuscheln. "Sie sehen genau wie Muscheln aus, aber in ihnen sind kleine grüne blinkende Lichter", sagt Helmuth. "Im Grunde reißt man eine Muschel heraus und klebt stattdessen das Gerät an die Felsen direkt im Miesmuschelbett".

Sensoren im Inneren der Robomuschel registrieren die Temperatur im Inneren der Muschelschale. Dies liefert ein realistisches Bild der Bedingungen, denen die umgebenden echten Miesmuscheln ausgesetzt sind. Im Laufe der letzten 18 Jahre haben Helmut und sein Team von 48 Forschern überall auf der Welt ihre Robomuscheln in Muschelbänke eingesetzt.


Hotspots treten auch im Norden auf


Aus der riesigen Menge dieser Daten entwickelten die Forscher eine umfangreiche Datenbank. Diese zeigt den Forschern punktgenau, wo Bereiche ungewöhnlicher Erwärmung auftreten.

Im Laufe der Jahre gab es schon Überraschungen: "Unsere Erwartungen, wo die Auswirkungen des Klimawandels in der Natur zu finden sind, sind komplexer als erwartet", sagt Helmuth. So stellten die Forscher beispielsweise fest, dass Hotspots der Klimaerwärmung sich nicht nur an Aufstellungsorten in Südkalifornien zeigten, sondern auch wesentlich nördlicher, zum Beispiel in Oregon und Washington.

Schutz der Ökosysteme durch Frühwarnsystem


Die Robomuscheln und ihre Daten dienen den Forschern aber außerdem als Frühwarnsystem. Denn sie zeigen an, wann und wo die Körpertemperatur der Muscheln dauerhaft zu hoch ist und sie dadurch sterben würden.

Dadurch soll die Datenbank auch helfen, frühzeitig Strategien zu entwickeln, um das lokale Aussterben von Muschelarten zu verhindern. Zum Beispiel, indem die Umwelt von Stressoren wie Erosion oder Wasser-Versauerung entlastet wird. Oder indem bestimmt wird, wo die besten und schlechtesten Gebiete sind, um Muschelfarmen anzusiedeln.

Damit würden dann auch nicht nur die Muscheln geschützt: "Muschelbänke zu verlieren ist ähnlich wie eine Waldrodung", sagt Helmuth: "Wenn sie verschwinden, wird alles, was in ihnen lebt, mit verschwinden". Denn Muschelbänke sind wichtige Lebensräume für andere Meeresorganismen, sie reinigen zudem die Gewässer und die Muscheln sind ein Hauptnahrungslieferant für viele Tierarten.
(Northeastern University, 18.10.2016 - HDI)
 
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