Untersuchung mikrobieller Dynamic in marinen Aggregaten

Die Sedimentation organischen Materials von der Oberfläche in die tiefen Ozeane entspricht in etwa einem Drittel des anthropogenes Kohlendioxid-Eintrags in die Atmosphäre. Die Sedimentation erfolgt im Wesentlichen über die Bildung von Aggregaten aus Phytoplankton, Kotpillen, und anderen partikulären Stoffen, die infolge der Gravitation zum Meeresboden absinken. Dabei transportieren diese Partikel chemische Energie, Nährstoffe und kolonisierende Mikroorganismen. Letztere spielen eine Schlüsselrolle im Recycling des partikulären organischen Kohlenstoffs in den Aggregaten, da sie mithilfe von hydrolytischen Enzymen organischen Kohlenwasserstoff und Nährstoffe in das Umgebungswasser abgeben. Kürzlich wurde gezeigt, dass die Kolonisierung der Aggregate direkt im Oberflächenozean erfolgt, und dass durch das Absinken der Aggregate eine Vielzahl von Mikroorganismen in die Tiefsee transportiert werden. In Experimenten mit künstlichen Aggregaten wurde gezeigt, dass mikrobielle Gemeinschaften in einer bestimmten Reihenfolge auftreten und dass sich Mikronichen bilden. Zurzeit ist jedoch noch wenig über die mikrobiellen Prozesse in natürlichen marinen Aggregaten der Wassersäule bekannt. In dem hier vorgestellten Projekt sollen die wichtigsten mikrobiellen Abbauprozesse in marinen Aggregaten in den unterschiedlichen Wasserschichten, angefangen mit den Oberflächenschichten bis hinab in den Tiefen Ozean, untersucht werden. Die kürzlich entdeckte Vielfalt von Pilzarten in marinen Aggregaten der Tiefsee werden wir mithilfe neuer Methoden insbesondere auf ihre Rolle innerhalb des Abbaus organischen Materials in Aggregaten untersuchen. Weiterhin werden wir mikrobielle Besiedlungsmuster in Aggregaten mit Hinblick auf die Herkunft sowie Zusammensetzung der Mikroorganismen erforschen und werden testen, ob es ein globales Partikel-Mikrobiom gibt. Die Ergebnisse dieser Studien werden die mikrobiellen Prozesse in marinen Aggregaten erklären und zu einem neuen Verständnis der biogeochemischen Kreisläufe der Ozeane beitragen.