Denken wir an die Nordsee, sind es vor allem Bilder von weiten Stränden, windumspielten Dünen, Ferienspaß und traumhaften kleinen Inseln, die uns ins Gedächtnis kommen. Doch das Randmeer des Atlantiks mit einer Fläche von 570.000 km2 hat für alle, die in und von ihm leben, eine noch viel größere Bedeutung.
Die Nordsee gehört zu den produktivsten und größten marinen Ökosystemen der Welt. Sie ist Lebensraum für etwa 230 Fischarten, 31 Vogelarten und 16 Säugetierarten (davon 3 Robbenarten), welche sie regelmäßig durchqueren. Seit Jahrhunderten wird die Nordsee aufgrund ihrer Produktivität und der hohen Biodiversität von den Menschen, die an ihren Küsten leben, genutzt. Besonders in den letzten Jahrzehnten hat sich diese Nutzung, zu der neben Fischerei, Schifffahrt und Tourismus auch Öl-, Gas- und Sandgewinnung sowie die Installation von Offshore-Windkraftanlagen gehören, um ein Vielfaches intensiviert. Mittlerweile setzt auch der Klimawandel dem marinen Ökosystem mehr und mehr zu. So haben im Vergleich zu anderen Meeren die Wassertemperaturen in der Nordsee schneller zugenommen. In ihrer Kombination führen menschliche und klimatische Einflüsse zu zahlreichen, zum Teil schwerwiegenden Veränderungen von Lebensräumen und Artengemeinschaften.
Solche abrupten Systemwechsel werden in der Ökologie als „Regime Shifts“ bezeichnet. Sie können das Ökosystem und die Artenzusammensetzung so verändern, dass dies wiederum gravierende Auswirkungen auf das sozio-ökonomische System hat. So kollabierte in den 1980er und 1990er Jahren der Kabeljaubestand in der Nordsee aufgrund des massiven Fischereidrucks und erholte sich auch durch eine Reduzierung der Befischung in der Folge nicht mehr vollständig. Als wichtige Ursache hierfür vermuten Wissenschaftler unter anderem den klimawandelbedingten Temperaturanstieg. Auch die Scholle scheint auf die Veränderungen in ihrem Lebensraum zu reagieren, indem sie küstennahe Bereiche verlässt und in größere Tiefen abwandert.
Um das Ökosystem Nordsee in seiner Bedeutung und Funktion für den Menschen zu schützen und derartige Regime Shifts möglichst zu verhindern, ist es wichtig zu verstehen, welche Faktoren zu dessen Stabilität beitragen, warum und wie Veränderungen stattfinden. Das BioTip-Projekt „SeaUseTip“ nimmt diese Thematik genauer unter die Lupe. Wissenschaftler aus Ökologie, Fischereiforschung, Ökonomie und Sozialwissenschaften wollen die Verletzlichkeit des sozio-ökologischen Systems der Nordsee gegenüber Kipppunkten und Regime Shifts untersuchen. Aufbauend auf Erkenntnissen früherer Ereignisse lassen sich durch komplexe Modelle kritische Entwicklungen unter bestimmten Klima- und Nutzungsszenarien aufdecken und bewerten. Dieses Wissen soll dabei helfen, zukunftsfähige Strategien für ein nachhaltiges Management und damit eine Vermeidung abrupter Veränderungen in der Nordsee zu entwickeln.
Die Ökologen des Projekts beschäftigen sich dabei vor allem mit der Frage, ob die Artengemeinschaft stabil ist und welche Mechanismen für ihre Stabilisierung nötig sind. Sie suchen in der Fachliteratur nach dokumentierten Regime Shifts in der Nordsee und deren Charakteristiken. Ihre Recherchen zeigen, dass Veränderungen durch ansteigende Temperaturen sich auf unterschiedlichen Ebenen der Nahrungskette nachweisen lassen. Fische verschieben ihren Lebensraum nordwärts und in tiefere Bereiche, und auch die Planktongemeinschaft, die ganz am Anfang der marinen Nahrungskette steht, zeigt eine Reorganisation, die Auswirkungen auf alle weiteren Glieder dieser Kette haben kann.
Um zu verstehen, ob in den letzten Jahren weitere Regime Shifts stattgefunden haben, analysieren die Wissenschaftler aktualisierte Daten von Nordseegemeinschaften. Die Ergebnisse deuten tatsächlich auf einen Regime Shift im Jahr 2003 hin, der durch die Kombination aus Fischereidruck und Klimawandel verursacht wurde. Nun wollen sie die Folgen für das gesamte sozio-ökologische System untersuchen und der Frage nachgehen, ob sich die Nordsee-Fischgemeinschaft aktuell in einem neuen Zustand befindet und wie stabil dieser ist. Wichtig ist dabei auch herauszufinden, ob und in welchem Maß Interaktionen zwischen Arten zur Stabilisierung der Gemeinschaft beitragen und weitere Regime Shifts verhindern.
