Der Tiroler Gossenköllesee auf 2500 Meter Seehöhe steht seit zwei Jahrzehnten im Zentrum interdisziplinärerer Forschung. Wissenschafter(innen) wollen das Leben und seine Rahmenbedingungen in dieser schönen wie auch unwirtlichen Gegend beschreiben sowie die Funktionszusammenhänge dieses Ökosystems aufklären. Die ÖAW fördert die Langzeitstudie, die von der Universität Innsbruck aus koordiniert wird, im Rahmen der Nationalen und Internationalen Forschungsprogramme. Der Gossenköllesee in den Stubaier Alpen in Tirol ist im Sommer strahlend blau und klar, und das Sonnenlicht dringt bis zum Grund. Die Lebensbedingungen sind karg und deshalb ist es nicht verwunderlich, dass man auf den ersten Blick nur magere Fische sieht und winzige gefärbte Ruderfußkrebse auffallen. Dennoch eignet sich dieser hochalpine See ausgesprochen gut, zur Erforschung grundlegender Aspekte der Biodiversität. Mikroorganismen Die relative Artenarmut an höheren Organismen lenkt den Blick auf die Diversität der Mikroorganismen. Man darf nicht vergessen, dass der weitaus größte Teil der Biosphäre aus Mikroorganismen wie Bakterien, Viren oder Einzellern besteht. Sie sind es, die für die großen Kreisläufe von Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff ausschlaggebend sind. Auch im Gossenköllesee finden sich bis zu einer Milliarde Mikroorganismen pro Liter Wasser. Die Frage der Diversität stellt sich aber bei Bakterien und ähnlichen Organismen anders als bei mehrzelligen Lebewesen. Bakterien unterscheiden sich eher in ihrem Stoffwechsel als in ihrem Aussehen. Auch kann man Arten nicht anhand von Chromosomen-Vergleichen abgrenzen, wie das für alle echten Einzeller und die mehrzelligen Organismen der Fall ist. Bakterienstämme identifiziert man entweder anhand ihrer Stoffwechselprodukte, oder auf genetischer Ebene über ihre ribosomale RNA. Bakterien sind meist Spezialisten, die extrem gut an ihre ökologischen Nischen - räumlich getrennte oder zeitlich geschichtet - angepasst sind. Am Gossenköllesee dominieren beispielsweise im Winter ganz andere Populationen als im Sommer. Zwischen Oktober und Mai gefrieren bis zu 40 Prozent des Sees, und das klare Eis wird von mehreren Schichten Schneematsch, Wasser, Trübeis und Schnee überlagert. Erstaunlich für die Forscher(innen) war, dass diese Schneeschicht voller Leben ist: Die mikrobielle Aktivität in diesem etwa Null Grad kalten Biotop ist deutlich höher als im vier Grad warmen See. Den Mikroorganismen dient der Nährstoffeintrag aus der Luft, der oft aus tausenden Kilometern Entfernung hier abgelagert wird, als Lebensgrundlage. (Fast) unberührt Die Ökologie des Gossenköllesees wird (heute) kaum vom Menschen beeinflusst - sieht man von der Klimaerwärmung und den Nähr- und Schadstoffen, die über weite Strecken in der Atmosphäre verfrachtet werden, ab. Die direkte Umgebung des Gossenköllesees ist- abgesehen von der Forschungsstation der Universität Innsbruck - menschenleer. Die Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW) hat im Rahmen ihrer Nationalen und Internationalen Forschungsprogramme maßgeblich dazu beigetragen, dass hier seit zwei Jahrzehnten international vernetzte Hochgebirgsforschung gemacht werden konnte. Roland Psenner, Limnologe von der Universität Innsbruck, ist der langjährige wissenschaftliche Leiter. Während der letzten 20 Jahre wurden hier alle Faktoren, die für das Leben im See und seiner Umgebung wichtig sind, systematisch erfasst: Klimadaten, Geologie, Hydrologie und Böden, sowie deren räumliche und zeitliche Strukturierung. Der Gossenköllesee hat Modellcharakter als Hochgebirgssee, ein Typ von Ökosystemen, die weltweit anzutreffen sind. Aus diesem Grund erhielt er die Auszeichnung als Biosphärenpark des Man and Biosphere (MaB) Programms der UNESCO - übrigens das weltweit kleinste. Alle österreichischen Aktivitäten des MaB-Programms werden an der ÖAW koordiniert. Fast leer gefressen Dem Gossenköllesee passierte vor 500 Jahren eine - aus der Sicht des Naturschutzes - riesige Katastrophe. Damals ließ Kaiser Maximilian hier Bachforellen aus dem nährstoffreicheren Einzugsgebiet der Donau aussetzen. Heute können wir aus diesem massiven Eingriff etwas über die Dynamik von Ökosystemen lernen. Am Gossenköllesee hat sich ein neues Gleichgewicht eingestellt: Nachdem die Fische aus dem Tiefland zunächst den See ziemlich leer gefressen hatten, mussten sie fortan mit einem schmalen Nahrungsangebot auskommen. Sie ernähren sich bis heute hauptsächlich von einem winzigen Ruderfußkrebs der Gattung Cyclops. Das Krebschen ist orange gefärbt, um sich vor schädlichem UV zu schützen, wird aber so zur leichten Beute für die Fische. Die Art konnte nur deshalb überleben, weil Cyclops-Eier, die die Weibchen in kleinen Säckchen mit sich tragen, unverdaut ausgeschieden werden. Bodenbildung In der Nähe des Sees lassen Klimaerwärmung und Rückzug der Gletscher die Wissenschafter(innen) an einem weiteren "Modell" der Evolution teilhaben: an der Besiedlung der allmählich eisfrei werdenden Gebiete und der damit verbundenen Bodenbildung. Auf kleinstem Raum, abhängig vom Gestein und seiner Struktur unterscheiden sich vor allem die Populationen von Mikroorganismen. Im Vergleich von Böden, die bereits vor mehren tausend Jahren entstanden sind und solchen, die aktuell als Reaktion auf die zurückweichenden Gletscher entstehen, können die Wissenschafter(innen) die Dynamik der Bodenentwicklung nachvollziehen. Ein interessantes Detail: Es hat sich gezeigt, dass Räuber stets vor ihrer Beute anzutreffen sind. Diversität erkennen Für die Arbeit an einem Standort wie dem Gossenköllesee ist es von unschätzbarem Wert, wenn Biolog(inn)en eine umfassende Artenkenntnis mitbringen. Damit sie an so einem entlegenen Ort effizient arbeiten können, sollten sie nicht auf genetische Analysen zum Identifizieren einer Art angewiesen sein. "Leider gibt es aber zurzeit einen weltweiten Mangel an Wissenschafter(inne)n mit einer fundierten Artenkenntnis", stellt Günter Köck, Koordinator der ÖAW-Programme, fest und plädiert dafür, dringend mehr Wissenschafter(innen) ausbilden, die einen Großteil der Organismen bereits im Gelände und nicht erst mittels Gentests im Labor identifizieren können. Mehr zum Gossenköllesee [PDF] Kontakt: Dr. Günter Köck Nationale und internationale Programme Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW) Dr. Ignaz Seipel-Platz 2, 1010 Wien T +43 1 51581-1271 guenter.koeck@oeaw.ac.at www.oeaw.ac.at August 2010
		Gefährdete Vielfalt in Bergseen