Ökophysiologie

Ökophysiologie ist ein interdisziplinäres Feld, das Ökologie und Physiologie verbindet. Es untersucht, wie physiologische Prozesse es Organismen ermöglichen, in unterschiedlichen Umweltbedingungen zu überleben, zu wachsen, sich fortzupflanzen und Leistungen zu erbringen, und wie Umweltfaktoren die Ausprägung physiologischer Merkmale beeinflussen. Die Disziplin arbeitet auf Skalen von Molekülen und Zellen über Individuen und Populationen bis zu Ökosystemen und berücksichtigt sowohl abiotische Faktoren wie Temperatur, Wasserverfügbarkeit, Salzgehalt, Sauerstoff und Nährstoffe als auch biotische Interaktionen wie Konkurrenz und Prädation. Energiestoffwechsel, Homöostase, Akklimatisierung und Anpassung stehen im Zentrum.

Zentrale Forschungsfelder umfassen Thermoregulation, Osmoregulation, Metabolismus und Photosynthese, sowie die Reaktion auf Stress wie Hitze, Kälte, Trockenheit oder Hypoxie. Organismen zeigen unterschiedliche Leistungsgrenzen in Abhängigkeit von Lebensraum, Lebensweise und Evolutionsgeschichte. Vergleiche über Arten und Lebensstadien liefern Einsichten in ökophysiologische Prinzipien, etwa wie Temperatur oder Wasserstress die Aktivität, Fortpflanzung oder Überlebensfähigkeit beeinflussen.

Methoden umfassen Feldmessungen, Laborexperimente, Messung von Stoffwechselraten (Respirometrie), Telemetrie sowie ökopysiologische Modellierung, einschließlich Energiegleichgewichts- und Thermobiologie-Modelle. Die Ansätze ermöglichen Vergleiche über Arten hinweg und liefern Grundlagen für Vorhersagen.

Anwendungsfelder sind Klimawandel-Forschung, Artenschutz, Landwirtschaft und Habitatmanagement. Ökophysiologie trägt dazu bei, zu verstehen, wie Organismen Ökosystemleistungen wie Produktivität, Nährstoffkreisläufe und Resilienz gegenüber Umweltstress beeinflussen und wie Umweltveränderungen diese Prozesse modulieren.