Meerbakterien und Klimawandelmodelle
Eine von der EU geförderte Initiative wurde eingerichtet, um Faktoren, die die mikrobielle Vielfalt in den Meeren steuern, besser verstehen zu können. Im Rahmen des BACPAC-Projekts wurde untersucht, ob Meeresteilchen, die aus den produktiven Oberflächenschichten hinabgleiten, von den gleichen Bakterienkulturen bevölkert werden, die im umgebenden Wasser präsent sind. Es wurden Untersuchungen darüber angestellt, wie effizient diese Kolonien die Teilchen abbauten und ob sich diese Muster im Verhältnis zu Zeit und Raum verändert hatten. Diese Aktivitäten wurden im Labor und vor Ort im Nordatlantik und in der Arktis untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass sinkende Teilchen vor allem in den Oberflächenschichten des Meeres kolonisiert werden, in denen sich die Teilchenbildung vollzieht. Einer der wichtigsten Faktoren bei sinkender organischer Materie sind Exkremente, die von Zooplankton produziert werden, das auf mikroskopischen Pflanzen (Phytoplankton) lebt. Die Bakterienkultur wird erhalten, während die Teilchen sinken. Dadurch gelangen neue Bakterienarten in die Tiefseeumgebung. Zooplankton-Phytoplankton-Interaktionen wurden unter Verwendung der laborgezüchteten Copepodenart Acartia grani untersucht. Das Ziel war es, zu bestimmen, ob die Bakterienkultur in Exkrementen von Zooplankton auf die Ernährung oder den Darm der Konsumenten zurückzuführen ist. Die ist eine wichtige Frage, da die Umgebungsbedingungen, an die sich die zu den Exkrementen gehörenden Bakterien anpassen, die Abbaugeschwindigkeit der Exkremente beeinflussen. Im Rahmen des BACPAC-Projekts wurden ferner Abweichungen bei der Zusammensetzung von Bakterienkulturen untersucht, die mit verschiedenen Zooplanktonarten im westlichen Mittelmeer und im östlichen Atlantischen Ozean in Kontakt kamen. Großflächige Zooplanktonteppiche migrieren vertikal zwischen verschiedenen Meeresoberflächen und -tiefen und könnten zum gegenseitigen Austausch von Bakterienarten beitragen. Vorläufige Ergebnisse zeigten, dass zum Zooplankton gehörende Bakterienkulturen im Allgemeinen im Vergleich zum umgebenden Wasser in geringer Artenzahl vorhanden waren. Allerdings zählten hierzu auch Bakterienarten, die selten in maritimen Umgebungen zu finden sind. Die Studien ergaben ebenfalls, dass Zooplankton sich von Picocyanobakterien ernährt. Diese sind im Meer zahlreich vertreten, wurden bislang jedoch überwiegend als zu klein erachtet, um Zooplankton als Nahrung zu dienen. Die im Zuge des BACPAC-Projekts geleistete Arbeit wird unmittelbar von Nutzen sein, da neue Daten zu Bakterienkulturen und zum Abbau organischer Teilchen von der produktiven Oberflächenschicht des Meeres bereitgestellt werden. Dies wird wertvolle Informationen für die erfolgreiche Entwicklung biogeochemischer Modelle zur Beschreibung des maritimen Kohlenstoffkreislaufs liefern.
Schlüsselbegriffe
Biologische Kohlenstoffpumpe, Meerpartikel, Zooplankton, Phytoplankton, Bakterienkultur
