Marine Ökosystemforschung

MARINE ÖKOSYSTEMFORSCHUNG AM FB2

Die Meereswissenschaften sind der mit Abstand größte, forschungsstärkste und international sichtbarste Wissenschaftsschwerpunkt innerhalb der Bremer Forschungslandschaft. Er ist geprägt durch das Zentrum für Marine Umweltwissenschaften (MARUM) an der Universität Bremen sowie durch die drei außeruniversitären Forschungsinstitutionen, das Alfred-Wegener‐Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), das Max-Planck‐Institut für marine Mikrobiologie (MPI) und das Leibniz-Zentrum für marine Tropenökologie (ZMT). Darüber hinaus ist Bremen auch ein international wichtiger Standort der Privatwirtschaft in den Bereichen mariner und maritimer Hochtechnologie. Insgesamt bietet die Meeresforschung weit mehr als 1.500 Menschen einen Arbeitsplatz im Land Bremen.

Partnerschaften des BreMarE mit den assozierten Instituten am Standort Bremen

Der Wissenschaftsschwerpunkt Meereswissenschaften in Bremen ist gekennzeichnet durch die verschieden ausgerichteten Meeresforschungsinstitute mit der Universität Bremen als integrierender Klammer. Am FB2 manifestiert sich dies durch die intensive Kooperation mit AWI, MPI und ZMT. Die drei meeresbiologischen Professuren am FB2 sind strategisch ausgerichtet als "Anker-­Professuren" zu den assoziierten Meeresforschungsinstitutionen, die einen direkten Kontakt zum AWI, zum ZMT und zum MPI darstellen. Die Meereschemie wurde im Rahmen der Exzellenzinitiative 2015 als Brückenprofessur zum AWI eingerichtet und verbindet beide Institutionen mit Teilen der Arbeitsgruppe an beiden Standorten.

Die gleichzeitigen Kooperationsmöglichkeiten mit dem Polarforschungsinstitut AWI und dem Tropenforschungsinstitut ZMT eröffnen den  meereswissenschaftlichen Arbeitsgruppen am FB2 einzigartige Möglichkeiten für vergleichende Untersuchungen über alle Klimazonen hinweg. Dies ist insbesondere für Untersuchungen zu den Folgen des Klimawandels auf marine Ökosysteme ideal geeignet.

Da viele Wissenschaftler der Institute in die Lehre eingebunden sind, entsteht eine direkte Verbindung von aktueller Forschung zur akademischen Lehre. Dies eröffnet auch den Studierenden einen unmittelbaren Zugang zu aktuellen Fragestellungen und modernsten Methoden der Meeresforschung im Rahmen des "Forschenden Studierens". Das ist national wie international ein extrem erfolgreiches Alleinstellungsmerkmal, von dem sowohl die Forschung, als auch die Lehre nachhaltig profitieren.

Beispiele gemeinsamer Forschungsprojekte zwischen FB2 und assoziierten Forschungsinstituten

AWIPEV: Prof. Bischof ist Koordinator der biologischen Arbeiten an der deutsch-­französischen AWIPEV-­Forschungsstation auf Spitzbergen und führt mit AWI-Kollegen Untersuchungen zur Biologie von Makroalgen-­Ökosystemen im arktischen Kongsfjord durch.

DFG-SPP Antarktisforschung: Is the hyperiid amphipod Themisto gaudichaudii poised to displace krill in the warming region of the Southern Ocean? 2015-­2018, Havermans, Auel, Hagen mit AWI

DFG: SEA-­EELS: Sargasso Sea Ecosystem Assessment‐European Eel Larval Studies, 2015, Hagen, Auel, Bischof, Friedrich mit AWI und Thünen-­Institut Hamburg

BMBF-Verbundprojekt: BIOACID I und II: Einfluss der Ozeanversauerung auf marine Primärproduzenten und Pilze, 2009‐2015, Bischof, Reich mit AWI, MPI und ZMT

BMBF-Verbundprojekt: GENUS I und GENUS II: Geochemistry and Ecology of the Namibian Upwelling System, 2009-­2015, Hagen, Auel mit AWI, ZMT und Universität Hamburg, inkl. Capacity Building-­Programm (Koordination Hagen)

EU-MARES: Internationale Graduiertenschule zum Thema "Marine Ecosystem Health and Conservation" mit gemeinsamen Forschungsprojekten mit AWI, MPI und zahlreichen internationalen Partnern.

EU‐EMBC: EUROPA-­European Universities & Research On board Polarstern in the Atlantic (ANT-XXIX/1, "Floating University"), 2012, Auel mit AWI, MPI und EMBC-­Partneruniversitäten.

Marine Biodiversität - Analyse über zeitliche und räumliche Skalen

Im Rahmen der MARUM-Säule „Marine Ökosysteme und Biodiversität“ ist zwischen dem Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) und der Universität Bremen unter Beteiligung des FB2 das Verbundprojekt MarBAS angelaufen. MarBAS (Marine Biodiversität – Analyse über zeitliche und räumliche Skalen) erforscht die funktionelle Rolle der Biodiversität in marinen Ökosystemen, die Evolution biologischer Vielfalt, ökologische Mechanismen von Koexistenz und Dominanz sowie den Schutz der Diversität in sich rapide verändernden marinen Ökosystemen.

Im Zentrum der damit verbundenen meereswissenschaftlichen Forschungsprojekte am FB2 stehen Schlüsselfragen zu funktionalen Mechanismen und Prozessen der Artbildung, Habitat‐Konnektivität, Entwicklung und Aufrechterhaltung der Biodiversität im Meer.

Diese Prozesse sind bisher noch nicht hinreichend verstanden, um Auswirkungen anthropogener Eingriffe verlässlich vorhersagen zu können. Gerade die am FB2 vorhandene Methodenkompetenz ist ideal geeignet, um physiologische Toleranzfenster, Anpassungsstrategien, ökophysiologische und molekulargenetische Regelungsmechanismen, potenzielle Kipppunkte und deren ökologische Implikationen zu erforschen. Dabei wird ein breites Methodenspektrum von empirischen Feldstudien über Laborexperimente an Modellorganismen bis zur Anwendung moderner in situ Messmethoden in natürlichen Systemen kombiniert. Die Untersuchungen werden sich auf ausgewählte Hot Spots der marinen Biodiversität konzentrieren (z.B. Plankton, Küstenökosysteme wie Kelpwälder und Riffe, Tiefseehabitate wie Kaltwasserkorallen und Extremhabitate), um Gemeinsamkeiten und Unterschiede in den Ursachen und Regelungsmechanismen einer hohen Biodiversität zu erkunden.

Verknüpfungen mit anderen Arbeitsgruppen am FB2

Die vielfältigen Forschungsinteressen, cutting‐edge‐Expertisen und Methodenkenntnisse am FB2 bieten die große Chance, meereswissenschaftliche und vergleichende Fragestellungen aus neuen Perspektiven und mit innovativen Methoden aus anderen Fachdisziplinen interdisziplinär zu erforschen. So bestehen viele Anknüpfungspunkte mit anderen Arbeitsgruppen des FB2:

• Mit den biochemischen und molekularbiologischen Arbeitsgruppen von Prof. Kelm und Prof. Dringen z.B. zu den Mechanismen Wirt/Symbiont‐Erkennung am Koralle/ Zooxanthellen-System bzw. zu oxidativem Stress und antioxidativen Strategien in marinen Organismen.
• Mit den molekularbiologischen und chemischen Arbeitsgruppen zu bestimmten Modellorganismen (z.B. Seegras mit Prof. Nehls), vergleichende Forschungsansätze zur Signalstoff‐vermittelten Interaktion und Strukturbildung von marinen Makroalgen bzw. höheren Pflanzen (z.B. Reis) mit Mikroorganismen (Bakterien, Pilze), die ein breites methodisches Spektrum von molekularbiologischen (z.B. Profs. Reinhold-Hurek, Gross‐Hardt), organisch-chemisch-analytischen (z.B. Profs. Spiteller, Kelm), anorganisch-chemisch‐analytischen (z.B. Profs. Gesing, Beckmann) sowie chemisch-synthetischen Methoden (z.B. Profs. Staubitz, Nachtsheim) erfordern.

Die Ökologie am FB2 ist als Kooperationspartner an MarBAS (Marine Biodiversität – Analyse über zeitliche und räumliche Skalen) eingebunden.

Gemeinsam mit der Biologie-Fachdidaktik (Prof. Elster) betreuen die marinen Arbeitsgruppen meeresbiologische studentische Feldpraktika auf Helgoland.

Meeresbiologische Arbeitsgruppen sind in die von Prof. Filser (Ökologie) initiierte Graduiertenschule RACOON-Redox‐active copper oxide nanoparticles in changing environments eingebunden, an der ebenfalls neben chemischen und biochemischen Arbeitsgruppen des FB2 auch solche aus den Materialwissenschaften und der Physik beteiligt sind.  

Internationale Masterstudiengänge

Der FB2 spielt für die Lehre im Wissenschaftsschwerpunkt Meereswissenschaften eine Vorreiterrolle mit insgesamt vier spezifischen, auf unterschiedliche Aspekte der Meeresbiologie ausgerichteten, internationalen Masterstudiengängen, die gemeinsam  mit den assoziierten Meeresforschungsinstituten AWI, MPI und ZMT angeboten und anteilig extern finanziert werden durch DAAD, EU oder Max Planck-Gesellschaft.

Dazu zählen die Masterstudiengänge Marine Biology (mit AWI, ZMT, MPI), International Studies in Aquatic Tropical Ecology (ISATEC mit ZMT, AWI), Marine Microbiology (MarMic mit MPI, AWI) und International M.Sc. in Marine Biodiversity and Conservation (EMBC+, Joint Degree mit fünf weiteren europäischen Universitäten, www.embcplus.org).

Insgesamt bietet der FB2 jährlich 60 Studienplätze für Masterkandidat*innen im meeresbiologischen Bereich. Die sehr hohe Zahl von Bewerbungen für diese Studienplätze belegt die außerordentliche Attraktivität des FB2 als Ausbildungsstandort für Meeresbiologie im internationalen Kontext. Regelmäßig beträgt der Anteil internationaler Studierender 30 bis >60%. Sowohl in der Breite, als auch in den Spezialisierungsmöglichkeiten ist dieses Studienangebot weltweit einzigartig und trägt erheblich zum internationalen Renommee der Universität Bremen im Wissenschaftsschwerpunkt Meereswissenschaften bei.

Vorreiter in der Internationalisierung

Die Meeresbiologie am FB2 ist Vorreiter der Internationalisierung des Studienangebots an der Universität Bremen. Der seit 1999 angebotene internationale Studiengang ISATEC war einer der ersten beiden Masterstudiengänge deutschlandweit, sogar noch vor Beginn des eigentlichen Bologna-Prozesses.

Best Practise Beispiel

EMBC war der erste an der Universität Bremen eingerichtete internationale Studiengang, der durch das renommierte Erasmus Mundus-Programm der EU anerkannt und gefördert wurde, und ist nach wie vor ein Best Practice‐Beispiel auf nationalem Niveau für die Umsetzung von internationalen Studiengängen mit Joint Degree. So werden die Erfahrungen mit EMBC sowohl vom DAAD, als auch von den Akkreditierungsagenturen bei der Weiterentwicklung von Internationalisierungsstrategien berücksichtigt. 2013 wurde EMBC vom EU-geförderten JOQAR-­Projekt als einer der ersten beiden Masterstudiengänge europaweit für eine internationale Akkreditierung ausgewählt. Neben EMBC+ umfasst der M.Sc. Studiengang Marine Biology mehrere weitere internationale Studienprogramme, die es Studierenden ermöglichen, einen Teil ihres Studiums an ausländischen Partneruniversitäten zu verbringen. Dazu bestehen Kooperations- und Austauschabkommen u.a. mit der Ocean University of China (OUC) in Qingdao und mit der Staatlichen Universität St. Petersburg in Russland im Rahmen des POMOR-­Studienprogramms in angewandter Polar-­und Meeresforschung.

Doktorandenausbildung und Graduiertenprogramme

Entsprechend breit und diversifiziert aufgestellt ist die meereswissenschaftliche Lehre und Forschung am FB2 auch auf dem Niveau der Doktorandenausbildung mit mehreren strukturierten Graduiertenprogrammen.

Dazu gehört die Beteiligung an GLOMAR und Intercoast am MARUM, POLMAR am AWI, SUTAS am ZMT und MarMic am MPI.

Ähnlich wie mit EMBC/+ auf dem Master‐Niveau sind die Meeresbiologen am FB2 auch bei der Doktorandenausbildung Vorreiter in der Internationalisierung mit dem von der EU geförderten Erasmus Mundus Joint Doctoral Programme in Marine Ecosystem Health and Conservation (MARES,www.mares‐eu.org), das sich seit 2010/2011 zu einem internationalen Netzwerk für die meeresbiologische Doktorandenausbildung und Forschung mit derzeit 25 Partnerinstitutionen in 15 Ländern entwickelt hat, darunter 11 Universitäten, 5 Forschungseinrichtungen und 9 Unternehmen, Behörden und Naturschutzorganisationen.

Der FB2 spielt eine zentrale Rolle in der Graduiertenausbildung und wissenschaftlichen Nachwuchsförderung. Unter allen Fachbereichen an der Universität Bremen werden die meisten Promotionen (125 in den letzten beiden Jahren) am FB2 abgeschlossen. Der weitaus größte Teil geht dabei auf den meereswissenschaftlichen Bereich zurück (Meereswissenschaften 49%, andere Biologie 23%, Chemie 28% im Zeitraum 2012 bis Sept.2015, n=193).

Das umfangreiche Studienangebot im Wissenschaftsschwerpunkt Meereswissenschaften auf Master‐und Promotions-Niveau an den Universitäten Bremen und Oldenburg und die strategische Partnerschaft zu den assoziierten Meeresforschungsinstitutionen wird seit September 2015 zentral auf der Internetseite des Nordwestverbunds Meeresforschung präsentiert.

Meeresbiologie im Bachelor Biologie

Neben der Beteiligung an grundständigen Lehrveranstaltungen des Bachelor‐Studiengangs Biologie tragen die meeresbiologischen Arbeitsgruppen am FB2 die Profilschiene Meeresbiologie im dritten Studienjahr des Bachelor-Studiengangs Biologie.

Die Profilschiene eignet sich optimal zur Vorbereitung auf eine weiterführende wissenschaftliche Karriere im Wissenschaftsschwerpunkt Meereswissenschaften.

Das Bremer Modell einer ausgeprägten Orientierung und Profilierung auf einen der Wissenschaftsschwerpunkte bereits im letzten Jahr der Bachelor-Ausbildung ist national wie international einzigartig. Dieses Alleinstellungsmerkmal ist für Studieninteressenten überaus attraktiv. Gerade die Möglichkeit, sich bereits während des Bachelor-Studiums intensiv mit meeresbiologischen Fragestellungen zu beschäftigen, ist für viele Studienanfänger ein starker Anreiz für ihre Entscheidung zugunsten der Universität Bremen.