Das Leuchtturm-Projekt «SeeWandel-Klima», das die IGKB 2023 lanciert hat, erkundet das Ökosystem Bodensee. Der «Seespiegel» stellt Fachleute vor, die in diesem Projekt mitarbeiten. Joana Santos leitet ein Teilprojekt, das sich mit Quaggamuscheln befasst.

Die Evolutionsbiologin Joana Santos ist ihrer wissenschaftlichen Neugier wegen in der Schweiz gelandet. Nach ihrem Masterabschluss in Porto ist sie für eine Doktorarbeit an die Universität Basel gekommen. Heute arbeitet sie als Postdoktorandin an der Eawag, dem Wasserforschungsinstitut des ETH-Bereichs, wo sie sich mit Quaggamuscheln befasst. Santos ist Teil eines Teilprojekts von «SeeWandel-Klima».
Sein Titel: «Wie entwickeln sich die invasiven Quaggamuscheln in einem sich verändernden See?»

Zu Lösungen beitragen
Die Evolutionsbiologin erklärt ihr Interesse an diesem Projekt so: «Die massive Verbreitung der Quagga stellt uns vor große Herausforderungen. Ich möchte nicht nur das wissenschaftliche Verständnis vorantreiben, sondern auch zu Lösungen beitragen, die helfen, die Biodiversität auf unserem Planeten zu schützen.

Das besondere Interesse von Santos’ Team gilt den Auswirkungen des Klimawandels auf die invasive Muschel.
Dazu betreiben die Forschenden ein großes Experiment: Quaggas aus unterschiedlichen Tiefen des Bodensees werden an der Eawag in einem Labor Extrembedingungen ausgesetzt: erhöhte Temperaturen, tiefer Sauerstoffgehalt und keine Nahrung. Dabei zeigte sich, dass die Muscheln äußerst resistent sind. Mehr als 80 Prozent von ihnen überlebten auch bei sehr tiefem Sauerstoffgehalt und Null Futter. «Das ist ein erstaunliches Resultat», erklärt die Evolutionsbiologin, «unter diesen extremen Bedingungen würden die meisten anderen Arten sterben.»

Was genau diese Anpassungsfähigkeit für die weitere Verbreitung der Muschel im Bodensee bedeutet, lässt sich noch nicht sagen. Als nächstes werden nun Ökosystemmodelle mit den Laborergebnissen sowie mit im See gemessenen Daten gefüttert. Das soll Vorhersagen ermöglichen, wie sich die Quagga in Zukunft entwickeln und mit anderen Arten interagieren wird. Klar ist: Ihre starke Verbreitung stört das Gleichgewicht des Ökosystems – so unter anderem durch ihren Einfluss auf die Nahrungskette. Die Muschel ernährt sich von Algen, auf die auch andere Arten angewiesen sind. «Die Quagga setzt andere Arten unter Druck», betont Joana Santos, «wenn diese nicht in der Lage sind, sich schnell an die neuen Bedingungen anzupassen, könnten sie aussterben oder stark zurückgehen.» Noch lässt sich allerdings der spezifische Zusammenhang zwischen dem Vorrücken der Muschel und der Zukunft anderer Arten im See nicht wissenschaftlich zeigen.

Verschiedene Invasionsrouten
Ebenfalls Teil des Projekts ist die Untersuchung des Erbguts unterschiedlicher Quagga-Populationen. Dabei zeigte sich unter anderem, dass sich das Genom von Muscheln aus dem Bodensee von solchen aus dem Genfersee unterscheidet, was auf unterschiedliche Invasionsrouten hindeutet.

Die Arbeit bei «SeeWandel-Klima» ist facettenreich – nicht nur der wissenschaftliche Teil des Projektes. Um Versuchstiere zu sammeln, war die Evolutionsbiologin beispielsweise mit Maske und Schnorchel im Flachwasser des Bodensees unterwegs. Und sie legte beim Bau der Labortanks mit Hand an. Denn um den Sauerstoffgehalt des Wassers genau kontrollieren zu können, müssen diese absolut luftdicht sein – eine knifflige Aufgabe, die rund ein halbes Jahr in Anspruch nahm. «Genau diese Vielfältigkeit ist es, was ich an meinem Job als Forscherin liebe», sagt Joana Santos, «ich will nicht bloß vor dem Computer sitzen und Daten analysieren.»