Teilprojekt 6A

Forschungsansatz | Ziele | Projektteam

Wie entwickeln sich die invasiven Quaggamuscheln in einem sich verändernden See?

Forschungsansatz

Die invasive Quaggamuschel (Dreissena rostriformis bugensis) hat in den letzten zehn Jahren in mehreren Schweizer Seen und Flüssen Populationen gebildet. Diese Art weist eine bemerkenswerte ökologische Plastizität auf, da sie sich fast das ganze Jahr über fortpflanzen kann und Hart- und Weichsubstrate über einen breiten Tiefengradienten besiedelt, der vom flachen Wasser bis in Tiefen von über 300 m reicht. In den verschiedenen Tiefen kommen zwei unterschiedliche Ökotypen vor, der flache Ökotyp (typisch) und der tiefe Ökotyp (Profunda), der im Bodensee in Tiefen über 20-30 m vorkommt. Während morphologische Unterschiede zwischen Flach- und Tiefwasserpopulationen beobachtet wurden, wurde keine genetische Differenzierung über das gesamte Genom hinweg festgestellt, was darauf hindeutet, dass die Entwicklung des Profunda-Morphen das Ergebnis phänotypischer Plastizität ist. Es ist jedoch nicht bekannt, ob die Profunda-Morphe einen Anpassungsvorteil für das Leben in größeren Tiefen darstellt oder ob sie das Ergebnis anderer Umweltfaktoren ist.

Es wird erwartet, dass der Klimawandel wichtige Umweltfaktoren wie Temperatur, Sauerstoffgehalt und Nahrungsverfügbarkeit in Schweizer Seen verändern wird. Daher ist es für die Vorhersage der zukünftigen Auswirkungen und der Populationsdynamik der Quaggamuscheln entscheidend zu verstehen, wie sie auf diese Veränderungen reagieren und sich anpassen werden.

Durch die Kombination von Feldbeobachtungen, experimentellen Ergebnissen und Umweltdaten wird dieses Teilprojekt zu einem besseren Verständnis der Anpassungsfähigkeit der invasiven Quaggamuschel in einer sich verändernden Umwelt führen, was wichtige Anwendungen für die Entwicklung wirksamer Managementstrategien für Schweizer Süsswasserökosysteme ermöglicht.    

Ziele

Dieses Teilprojekt zielt darauf ab, die Mechanismen der schnellen Anpassung und Akklimatisierung der invasiven Quaggamuschel zu erforschen, indem ein multigenomischer Ansatz und Laborexperimente kombiniert werden. Konkret wollen wir Folgendes erreichen:

  1. Charakterisierung von Genexpressionsniveaus und DNA-Methylierungsmustern in Flach- und Tiefwasser-Quaggamuscheln aus dem Bodensee und dem Genfer See.
  2. Experimentelle Bewertung der kombinierten Auswirkungen von Temperatur, Sauerstoffgehalt und Nahrungsverfügbarkeit auf Überleben, Wachstum, Genexpression und DNA-Methylierung in beiden Ökotypen unter kontrollierten Laborbedingungen.
  3. Vergleich der transkriptomischen und epigenetischen Reaktionen zwischen im Feld gesammelten und im Labor exponierten Muscheln, um gemeinsame und umweltbedingte Anpassungsmechanismen zu identifizieren.
  4. Jährliches Monitoring der Verteilung und Abundanz von Quaggamuscheln im Bodensee.
  5. Verknüpfung physiologischer Daten mit Umweltdaten, um die gegenwärtige und zukünftige Verbreitung, den Erfolg und die ökologischen Auswirkungen der Quaggamuschel im Bodensee unter verschiedenen Klimaszenarien vorherzusagen.

Quaggamuscheln können auf verschiedenen Substraten dichte Ansammlungen bilden.
(Foto: Joana L. Santos, Eawag)

Versuchsaufbau zur Messung der Auswirkungen von Sauerstoff-, Temperatur- und Nahrungsverfügbarkeitsschwankungen auf Wachstum, Überleben und Genexpression der Quaggamuschel.
(Foto: Alexandra Weber, Eawag)

Sezierung von Quaggamuscheln vor der Vorbereitung der molekularen Laborarbeit.
(Foto: Mathys Bourqui, Eawag)

Zusammenarbeit im SeeWandel-Klima Projekt

Koordination der SeeWandel-Klima Themengruppe „Bedeutung der Quaggamuschel“. Die Themengruppe führt insbesondere das Wissen und die Erkenntnisse im Zusammenhang mit der Quaggamuschelinvasion in europäischen Seen und den nordamerikanischen Groβen Seen sowie deren jeweilige Verläufe und Auswirkungen zusammen.

Projektteam

Eawag: Das Wasserforschungsinstitut des ETH-Bereichs, Abteilung Aquatische Ökologie, Schweiz

  Dr. Alexandra Anh-Thu Weber – Projektleitung

  PD Dr. Piet Spaak – Projektleitung

  Dr. Joana L. Santos – Wissenschaftlerin

  Marco Giulio – wissenschaftliche Mitarbeit

  Silvana Kaeser – wissenschaftliche Mitarbeit

Assoziierte Projektpartner

Great Lakes Center, Buffalo State – The State University of New York, USA
Prof. Dr. Alexander Y. Karatayev, Dr. Lyubov E. Burlakova

Zweckverband Bodensee-Wasserversorgung (BWV), Deutschland
Dr. Roland Schick

Stadt Zürich Wasserversorgung (WVZ), Schweiz
Dr. Oliver Köster

In Zusammenarbeit mit

Dr. Petra Teiber-Siessegger, Institut für Seenforschung (ISF) der Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg (LUBW), Deutschland
Monitoring der Veligerlarven im Bodensee

Prof. Dr. David Schleheck, Limnologisches Institut, Universität Konstanz, Deutschland
Monitoring der Quagga-Muschel im Bodensee

Wissenschaftliche Mitarbeitende

M.Sc. Steffen Bader

Fischereiforschungsstelle Langenargen (FFS-LAZBW)

Forschungsgebiete:
Fischmonitoring, Fischökologie Fließgewässerrevitalisierung, urbane Fischgemeinschaften, fischbasierte Gewässerbewertung
Teilprojekt: L12

steffen.bader@lazbw.bwl.de
+49 (0)7543 930 8331

Dr. Maria Cuenca Cambronero (Alumna)

Eawag, Fischökologie & Evolution

Forschungsgebiete:
evolutionäre Ökologie, Zooplankton-Gemeinschaften, phänotypische Plastizität, genetische Anpassung
Teilprojekt: L13

Dr. Stuart Dennis (Alumnus)

Eawag, Aquatische Ökologie

Forschungsgebiete:
Evolutionsbiologie, phänotypische
Plastizität, Genomik
Teilprojekt: L10

Dr. J. Tyrell DeWeber (Alumnus)

Fischereiforschungsstelle Langenargen (FFS-LAZBW)

Forschungsgebiete:
Fischereiökologie und -management, statistische Modellierung ökologischer Prozesse, Entscheidungswissenschaft
Teilprojekt: P2

Dr. Iris Dröscher (Alumna)

Inst. für Seenforschung (ISF-LUBW) 

Forschungsgebiet:
Limnologie
Teilprojekt: P7

Dr. Cameron Hudson

Eawag, Fischökologie & Evolution

Forschungsgebiet:
phänotypische Evolution invasiver Arten
Teilprojekt: L13

cameron.hudson@eawag.ch
+41 (0)58 765 2120

Dr. Benjamin Kraemer

Universität Konstanz, Limnologisches Institut

Forschungsgebiet:
Reaktionen der Seen auf den Klimawandel
Projekt: Synthese

ben.m.kraemer@gmail.com

Dr. Moritz Lürig (Alumnus)

Eawag, Fischökologie & Evolution

Forschungsgebiete:
Artinteraktionen, phänotypische Evolution, ökologische Informatik, Computervision, Zeitreihen
Teilprojekt: L13

name

M.Sc. Barbara Scholz (Alumna)
Fischereiforschungsstelle Langenargen (FFS-LAZBW)

Forschungsgebiet:
Fischökologie in Seen
Teilprojekt: L12

name

Dr. Bernd Wahl
Inst. für Seenforschung (ISF-LUBW) 

Forschungsgebiet:
Seenphysikalische Fragestellungen
Teilprojekt: P7

bernd.wahl@lubw.bwl.de
+49 (0)7543 304 170

name

Dr. Simone Wengrat Ribeiro
Universität Konstanz, Limnologisches Institut

Forschungsgebiet:
Paläolimnologie
Teilprojekt: P8

simone.wengrat-ribeiro@uni-konstanz.de
+49 (0)177 9223 743

name

PD Dr. Elizabeth Yohannes (Alumna)
Universität Konstanz, Limnologisches Institut

Forschungsgebiete:
stabile Isotopenökologie, Tierbewegung und Migration, invasive Arten
Teilprojekte: P8, L9

Mit Unterstützung von

SeeWandel-Klima
Überlandstrasse 133
CH-8600 Dübendorf
E-Mail: seewandel@seewandel.org
Management

Impressum
Datenschutz

Privacy Settings
We use cookies to enhance your experience while using our website. If you are using our Services via a browser you can restrict, block or remove cookies through your web browser settings. We also use content and scripts from third parties that may use tracking technologies. You can selectively provide your consent below to allow such third party embeds. For complete information about the cookies we use, data we collect and how we process them, please check our Privacy Policy
Youtube
Consent to display content from - Youtube
Vimeo
Consent to display content from - Vimeo
Google Maps
Consent to display content from - Google