Verbundprojekt: PEKRIS; Vorhaben (TP 2): Modellierung zukünftiger Verschiebungen von Krill und Salpen Populationen im westatlantischen Sektor des Südpolarmeeres

Die übergeordneten Ziele in PEKRIS sind a) die Temperaturtoleranz von Krill und Salpen auf physiologischer und Transkriptom-Ebene zu charakterisieren (TP 1) und b), basierend auf historischen Daten zur Leistungsfähigkeit, Verbreitung und Abundanz beider Arten, deren Populationsveränderungen aufgrund unterschiedlicher Klimaszenarien zu prognostizieren (TP 2). Im (TP2) werden individuenbasierte Populationsmodelle für Salpen und Krill entwickelt, die den kompletten Lebenszyklus, Energiebilanzen, abiotische und biotische Treiber und die Anpassungsfähigkeit der Individuen, z.B. an raum-zeitliche Änderungen des Meereises, berücksichtigen sollen. Im Anschluss an die Parameterisierung, den Test, und die Analyse der beiden Populationsmodelle werden diese gekoppelt, um die inter-spezifische Konkurrenz in einer sich verändernden Umwelt im Südpolarmeer explizit untersuchen zu können. Die Modellierung wird eng mit dem Teilprojekt 1 kooperieren, welches physiologisch und genetisch untersucht, ob und wie Krill und Salpen sich den Folgen des Klimawandels anpassen können. Folgende Schwerpunkte werden bearbeitet: 1) Sichtung der Daten und des Expertenwissen und Identifizierung von Wissenslücken. 2) Planung zur Schließung der Lücken, evtl. durch musterorientierte Modellierung. 3) Simulation des Effekts von Änderungen der raum-zeitlichen Meereisbedeckung und Fischerei auf Populationsdynamik von Krill und Salpen. 4) Untersuchung der Konkurrenz zwischen Krill und Salpen. Dabei soll beantwortet werden, unter welchen Umweltbedingungen Salpen die Artengemeinschaft dominieren könnten. Die Modellentwicklung beginnt mit einem auf Expertenwissen basierenden, konzeptionellen Modell. Im Anschluss werden nicht-räumliche einfache Populationsmodelle entwickelt und getestet. Die Hauptphase besteht in der Entwicklung der beiden individuenbasierten Modelle, die wissenschaftlich fundierte physiologische Module enthalten, parametrisiert, intensiv getestet, analysiert und abschließend gekoppelt werden.