Im Seelabor werden 24 Seebecken von jeweils 9 Metern Durchmesser und ca. 20 Metern Tiefe vom übrigen See abgetrennt. Darin werden Umweltszenarien der Zukunft simuliert und ihre Effekte auf den See erforscht. Wird sich die Artenvielfalt im Zuge des Umweltwandels verändern? Kommt es zu einer Anreicherung von Nährstoffen? Werden vermehrt Treibhausgase freigesetzt? – Das sind nur einige der vielen Fragen, an denen das IGB mithilfe des Seelabors forscht. | © 3edata, Carmen Cillero
Das IGB-Seelabor (IGB LakeLab) wurde konzipiert, um die Auswirkungen des Klimawandels auf die aquatischen Lebewesen und ihre Wechselbeziehungen miteinander sowie die ökologischen Vorgänge in Seen experimentell zu erforschen. Der Stechlinsee, ein tiefer Klarwassersee im Nordosten Deutschlands, steht dabei im Fokus. Realitätsnah sollen die ökologischen Großexperimente sein, die die Wissenschaftler*innen des IGB – und auch anderer Forschungsinstitutionen – im Seelabor durchführen wollen.
Dabei kommen ihnen die ungewöhnlichen Ausmaße der Versuchsanlage ebenso zu Gute wie die Langzeitdatenreihen, die für den Stechlin zur Verfügung stehen. Kern des Konzepts ist es, mit dem Seelabor die Vorteile von Freiland- und Laborforschung zu kombinieren: Einerseits finden die Versuche im See selbst statt, beziehen also die Komplexität des natürlichen Ökosystems ein. Andererseits bietet das Seelabor eine große Anzahl klar abgegrenzter Versuchseinheiten, in denen einzelne Faktoren gezielt verändert und ihr Einfluss auf das System untersucht werden können.
Konstruktion
Das Seelabor im Stechlinsee besteht aus einem großen zentralen Wasserbecken (30 Meter Durchmesser) sowie 24 baugleichen kleineren Becken (9 Meter Durchmesser), den Seezylindern, die als Versuchseinheiten dienen. Ihre Wände bilden spezielle Kunststoff-Folien, die an einem schwimmenden Aluminiumring befestigt sind und durch eine unter Wasser verlaufenden Stützkonstruktion stabilisiert werden. Nach unten reichen die Folien bis in das Sediment des Sees hinein. So schließen sie einen zylindrischen Raum ab, der mit Seewasser gefüllt ist. Die Seezylinder sind durch Stahlseile untereinander und mit dem umlaufenden Schwimmsteg verbunden. Die gesamte Anlage ist am Seeboden verankert – so kann das Seelabor nicht verdriften.
In der Limnologie werden Versuchszylinder wie die des Seelabors auch als als "Enclosure" (von engl. enclosure: Umgrenzung, Einzäunung) oder Mesokosmen (künstlich geschaffene, meist vereinfacht aufgebaute und von der Umwelt abgegrenzte Versuchseinheiten) bezeichnet. In den Seelabor-Zylindern liefern Messgeräte fortlaufend Daten aus unterschiedlichen Wassertiefen, die an einen Rechner übertragen und in einer Datenbank abgelegt werden. So werden beispielsweise die Wassertemperatur, der Sauerstoffgehalt und die Lichtverhältnisse im See erfasst.
Mithilfe einer Sprinkleranlage zur Wasserumwälzung können die Forschenden den Lebensraum in den Seezylindern aktiv verändern. So lässt sich zum Beispiel die Schicht des erwärmten Oberflächenwassers experimentell vergrößern oder die Temperatur des Tiefenwassers erhöhen. Veränderungen der Seenphysik durch Extremereignisse wie außergewöhnlich heftige Sommergewitter lassen sich einstellen. So können experimentell Bedingungen geschaffen werden, die als Folge des Klimawandels erwartet werden.
Technische Ausstattung
Alle Versuchszylinder sind identisch ausgestattet. So ist sicher gestellt, dass in sämtlichen Zylindern jede vom Grundkonzept der Anlage vorgesehene Versuchsdurchführung mit insgesamt 24 Versuchseinheiten möglich ist. Drei verschiedene Sondentypen kommen zum Einsatz. Elektrische Geräte wie Winden und Rechner sind vor Witterungseinflüssen durch Edelstahlkästen geschützt. Die Messwerte werden über ein Glasfaserkabel an das IGB übertragen. Vier zusätzliche Messstationen erfassen gleichzeitig die Verhältnisse im offenen See.
In den Seezylindern befinden sich Auffangbehälter für absinkendes Material, so genannte Sedimentfallen. In ihnen sammeln sich absinkende Algen und andere Organismen sowie anderes abgestorbenes und mineralisches Material, darunter Kalkausfällungen. Mit einer Krankonstruktion lassen sich die bis zu 80 kg schweren Sedimentfallen aus dem Wasser heben, wenn sie geleert und das Sediment im Labor analysiert werden soll.
Zusammenarbeit
Das Seelabor entfaltet den größten Nutzen für Wissenschaft und Gesellschaft, wenn die Experimente die Kreativität, das Fachwissen und die Arbeitskraft breiter wissenschaftlicher Konsortien einbeziehen. Daher laden wir Forschende mit unterschiedlichen Hintergründen und Interessen aus dem In- und Ausland dazu ein, ihr Fachwissen in Experimente einzubringen, die derzeit geplant sind oder geplant werden. Darüber hinaus ermutigen wir zu Vorschlägen für neue Experimente. Für weitere Informationen besuchen Sie bitte die AQUACOSM-Website oder sprechen Sie uns an.
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