Klimawandeleffekte auf Nutzpflanzen-Bestäuber-Interaktionen

Projektdetails

Beschreibung

Die Umweltbedingungen ändern sich und die globale durchschnittliche Oberflächentemperatur wird sich im 21. Jahrhundert um bis zu 5 °C erhöhen. Der Klimawandel wird voraussichtlich die Ernährungssicherheit beeinflussen, da sowohl Nutzpflanzen als auch Bestäuber negativ beeinflusst werden können. Blütenduft ist ein wichtiger Kommunikationskanal zwischen Pflanzen und ihren Bestäubern, und Änderungen der Temperatur beeinflussen die Duftemission von Blüten. Die Auswirkungen dieser Veränderungen im Blütenduft auf die Kommunikation von Pflanzen und Bestäubern sind jedoch noch nicht bekannt. Unser Projekt wird zum ersten Mal prüfen, ob sich Änderungen in den Blütenemissionen aufgrund eines Temperaturanstiegs auf die chemische Kommunikation zwischen Pflanzen und ihren Bestäubern auswirken. Die Ziele des vorliegenden Projektes sind, i) den Blütenduft wichtiger Kulturpflanzen bei optimalen sowie um 5 °C höheren Temperaturen zu analysieren; ii) zu testen, ob bestäubende Bienen die durch Temperaturerhöhung induzierten Veränderungen des Blütenduftes detektieren und darauf reagieren. Wir vermuten, dass eine Temperaturerhöhung eine anderung in der Menge und Zusammensetzung der von den verschiedenen Kulturpflanzen emittierten pflanzlichen Düfte bedingt. Diese erwarteten Unterschiede in den Duftmustern können negative, neutrale oder positive Auswirkungen auf die Attraktivität de Bestäuber haben. Für unsere Studie wählten wir Buchweizen (Fagopyrum esculentum), Raps (Brassica napus - Brassicaceae), und Kulturererdbeere (Fragaria x ananassa) als Modelle aus, die weltweit für die menschliche Ernährung von Bedeutung sind und von Tierbestäubung abhängig sind. Wir werden die Kulturpflanzen in Wachstumskammern bei zwei unterschiedlichen Temperaturen kultivieren. Unter diesen Bedingungen werden Blütendüfte gesammelt und mittels Gaschromatographie und Massenspektrometrie (GC/MS) analysiert, um zu überprüfen, ob eine Temperaturerhöhung um 5 °C quantitative und qualitative Änderungen der Blütenemissionen induziert. Parallel dazu werden elektrophysiologische Tests mittels Gaschromatographie und Elektroantennographie (GC/EAD), und Verhaltenstests in einem Flugkäfig, durchgeführt, um Reaktionen von Bestäubern auf die potentiell veränderten Blütendüfte zu testen. Diese Studie wird Erkenntnisse über die Auswirkungen des Klimawandels auf die Kommunikation zwischen Nutzpflanzen und Bestäubern liefern. Diese werden dringend benötigt, da negative Auswirkungen schwerwiegende Folgen für die Landwirtschaft und die Produktion von Nahrungsmitteln haben könnten. Für dieses Projekt wird sich der Antragsteller, Dr. Cordeiro aus Brasilien, der Gruppe von Univ.-Prof. Dr. Dötterl an der Universität Salzburg in Österreich anschließen. Dr. Cordeiro ist ein junger Wissenschaftler mit ausgezeichneten wissenschaftlichen Arbeiten. Sein Fachwissen im Bereich Bestäubungsbiologie von Nutzpflanzen ist für die Erweiterung des Forschungsansatzes der gastgebenden Organisation von Bedeutung. Durch Weiterbildung im Bereich der chemischen Ökologie wird er selbst sein Wissen auf diesem Forschungsgebiet vergrößern. Dieses Projekt wäre positiv für die Etablierung einer langfristigen Kooperationen zwischen Österreich und Brasilien.
KurztitelKlimawandeleffekte auf Nutzpflanzen-Bestäuber-Interaktionen
StatusLaufend
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende3/06/192/06/21