Meeresalgen mit Sonnenbrand? Ja, das stimmt!
Menschen sind nicht die einzigen, die unter Sonnenbrand leiden können, Algen können sich ebenso verbrennen. Forscher vom Alfred-Wegener-Institut untersuchten die Reaktion von Meeresalgen auf erhöhte UV-Strahlung und fanden heraus, dass sie auf höhere UV-Dosen empfindlich reagieren. Trotz der Fähigkeiten der Pflanze zur Photosynthese, dem Stoffwechselprozess, bei dem Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt wird, kann zu viel Sonne zu einem Überschuss an Energie führen und so tatsächlich die empfindlichen Farbstoffe der Alge zerstören. Die Meerespflanze erkrankt, wird fleckig und blass und verrottet. Wie schützt sich also die Alge vor den sengenden Sonnenstrahlen? Den Experten zufolge müssen Pflanzen anders als Menschen, die sich mit Sonnencreme einreiben können, ihrer eigenen Schutzstrategien entwickeln. "Eine Rotalgenart bildet beispielsweise unter UV-Strahlung weniger rote Lichtsammlerproteine und vermindert so die Strahlungsabsorption", sagte Professor Christian Wiencke vom Alfred-Wegener-Institut (AWI) für Polar- und Meeresforschung, einem von 15 Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft. "Die typische rote Farbe der Alge verschwindet dann und die Pflanze bekommt weiße Spitzen. Zusätzlich bildet die Alge Substanzen aus, die ganz ähnlich wirken wie das Melanin in der menschlichen Haut: Mycosporin-ähnliche Aminosäuren, MAA genannt." Indem sie die UV-Strahlung absorbieren, schützen Melanine Mikroorganismen gegen die Zerstörung von Zellen durch UV-Strahlung. Wegen der Abnahme der Ozonschicht, die normalerweise einen Großteil der schädlichen UV-Strahlung der Sonne abschirmt, sind die Meeresalgen den Sonnenstrahlen stärker ausgesetzt, sagen die Forscher. Die Forscher an der deutsch-französischen Forschungsstation AWIPEV auf Spitzbergen, einer norwegischen Insel nahe Grönland, führten eine Reihe von umfangreichen Untersuchungen zu dieser Problematik durch. "Wir untersuchen die schädigende Wirkung der UV-Strahlung auf die Algen und deren Schutzmechanismen", so Wiencke. Die Gruppe fand heraus, dass die UV-Strahlung die Photosynthese und die Erbsubstanz der Algen schädigt. Diese reagieren zumeist mit einer niedrigeren Wachstumsrate oder einer Abnahme des Fortpflanzungserfolgs. Bereits geringe UV-Dosen schädigen sie und verhindern, dass sie auskeimen. "Unsere Untersuchungen zeigen, dass die Verbreitung bestimmter Braunalgenarten durch das UV-Strahlungsklima begrenzt wird", sagte Professor Wiencke. "Erhöht sich die UV-Strahlung, werden die Algen in tiefere Wasserschichten verdrängt." Der AWI-Forscher bemerkte, dass die Forschungsbedingungen auf Spitzbergen optimal waren. Er sagte, er und das Team wollten "die Entwicklung mariner Küstenökosysteme angesichts globaler Umweltveränderungen beobachten". Professor Wiencke dazu: "Dabei spielt nicht nur die erhöhte UV-Strahlung eine Rolle, sondern auch die Wassertemperatur, die durch den Treibhauseffekt erhöht wurde. Diese Temperaturzunahme ist auf Spitzbergen, im atlantischen Sektor der Arktis besonders stark spürbar."
Länder
Deutschland, Norwegen