Description: Migrant biomass and carbon fux of vertically migrating meso- and macrozooplankton was calculated for shelf (〈 200 m bottom depth) and oceanic (〉 200 m bottom depth) regions in the northern Benguela upwelling system. Active carbon fux is based on migrant biomass and respiration rates. Especially in upwelling regions, oxygen minimum zones (OMZ) are a common feature and thus the impact of low oxygen concentrations (i.e. hypoxia) on metabolic rates also should be considered. Copepods were sampled with a 0.25 m2 multiple opening and closing net (Multinet midi), while a larger net (1 m MOCNESS) was used for the collection of euphausiids and decapods. Copepods were dominant in the upper 50 m of shelf areas with a migrant biomass between 23 and 47 mg C m-2, whereas euphausiids were more abundant at oceanic regions with up to 1437 mg C m-2. Decapods were absent at the shelf but important in greater depth at oceanic stations (〉 150 mg C m-2). Mass-specifc respiration rates of individuals from the OMZ were reduced by 46-64% as compared to metabolic rates of specimens from surface waters. The resulting active carbon fux out of the upper 100 m by vertically migrating species was estimated with 4.3 mg C m-2 d-1 for shelf regions and 11.2 mg C m-2 d-1 for oceanic areas, which is equivalent to 4% and 35% of sinking POC, respectively. These data emphasize the crucial role of the OMZ for future developments of realistic carbon budgets under climate change scenarios.

Description: Das interdisziplinäre GENUS-Projekt (Geochemistry and Ecology of the Namibian Upwelling System) ist ein vom BMBF gefördertes Verbundprojekt mit dem Ziel den Zusammenhang zwischen Klimavariabilität, biogeochemischen Stoffkreisläufen und der Ökosystemstruktur des nördlichen Benguelagebietes besser zu verstehen. Ein Schwerpunkt des GENUS-Projektes liegt dabei auf der Quantifizierung des aktiven Kohlenstoffflusses durch die vorherrschenden Zooplanktonarten. Das Benguelaauftriebsgebiet vor der Küste Namibias gehört zu den produktivsten Meeresgebieten weltweit und hat somit einen starken ökonomischen Einfluss auf die Anrainerstaaten und versorgt diese mit wichtigen marinen Ressourcen (Fische, Krebstiere u.a.). Im nördlichen Benguelagebiet wird das Zooplankton ganzjährig von Copepoden, Dekapoden und verschiedenen Krillarten dominiert. Viele dieser Planktonorganismen unternehmen ausgeprägte Vertikalwanderungen und transportieren dadurch Kohlenstoff, den sie während der Nacht in den oberen Wasserschichten als Nahrung aufgenommen haben, aktiv in tiefere Wasserschichten. In der Tiefe wird die Nahrung katabolisiert und der Kohlenstoff als anorganischer Kohlenstoff über die Atmung wieder ausgeschieden. Dabei ist sowohl die Horizontalverteilung des Planktons, als auch deren Wanderungsverhalten von verschiedenen biotischen und abiotischen Parametern beeinflusst. Einerseits, wahrscheinlich bedingt durch hydrographische und topographische Unterschiede, ist die Planktonbiomasse im nördlichen Bereich des Untersuchungsgebietes deutlich höher als im südlichen Bereich. Andererseits passen einzelne Arten ihr Vertikalwanderungsverhalten, d.h. die Wanderungsamplitude, an die vorherrschenden hydrographischen Bedingungen, vor allem Temperatur und Sauerstoffverfügbarkeit, an. Dies führt zu einer hohen räumlichen Variabilität in den aktiven Kohlenstoffflüssen. Zusätzlich führen Unterschiede in den Habitatpräferenzen (Schelf/Schelfhang/Offener Ozean) dazu, dass der aktive Kohlenstofftransport auf dem Schelf maßgeblich von Copepoden und einer Krillart bestimmt wird, wohingegen am Schelfhang und im offenen Ozean Krill und Dekapoden diesen Prozess dominieren. Vergleiche der aktiven mit den passiven Kohlenstoffflüssen (mittels Sedimentfallen) zeigen, dass das Zooplankton über dem Schelf in etwa 1-8% des organischen Kohlenstoffflusses ausmacht, wohingegen sie 7-73% zu den Flüssen im Hangbereich und offenen Ozean beitragen. Analysen des Einflusses der Temperatur und Sauerstoffverfügbarkeit auf das Verhalten und die Physiologie der Tiere legen dabei nahe, dass klimatische Veränderungen in den Meeresregionen auch den Beitrag des Planktons zu den Kohlenstoffflüssen regional, aber auch im globalen Maßstab, signifikant verändern werden.