Der Auftrieb der Kieselalge enthüllt Geheimnisse der biologischen Kohlenstoffpumpe des Ozeans
Aquatische Mikroorganismen tragen zur Oxygenierung der Erdatmosphäre bei. Außerdem transportieren sie mithilfe eines Sinkmechanismus photosynthetisch fixierten Kohlenstoff aus der Meeresoberfläche in die Tiefen des Ozeans. Dieser Mechanismus, der auch als biologische Kohlenstoffpumpe bezeichnet wird, ist verantwortlich für den Großteil der Aufnahme von CO2 aus menschlichen Aktivitäten durch die Ozeane. Das Projekt DIASIN (Integrative eco-mechanics of diatom sinking: Cellular physiology, complex advection and the biological carbon pump) untersucht, wie dieser Prozess funktioniert. Mithilfe innovativer Techniken wollten die Wissenschaftler verstehen, wie Diatomeen, eine häufige Form von Phytoplankton, in Reaktion auf Umweltsignale ihren Auftrieb steuern. Die Forscher kombinierten Strömungsmechanik, Videomikroskopie, Durchflusszytometrie-Mikrofluidik, mathematische Analyse und Computer-Tools mit Techniken aus Biochemie und Zellbiologie. Darüber hinaus wurden mit einem Bottom-up-Ansatz Phänomene auf der Ebene des einzelnen Organismus untersucht, um die Ergebnisse dann auf Populations- und Gemeinschaftsebene zu skalieren. Durch die Integration von sowohl Lebens- als auch physikalischen Analysen konnten die Wissenschaftler die Rolle der Tarierung bei Diatomeen besser verstehen. Die Ergebnisse zeigten, dass die aktive Tarierung die Wahrscheinlichkeit, dass Zellen hoch oben in der Wassersäule gefangen bleiben, signifikant verbessert. Dies hat erhebliche Auswirkungen auf die Ökologie von Phytoplankton und die Größenstruktur der Phytoplanktongemeinschaft. DIASIN erweiterte das wissenschaftliche Verständnis der biologischen Kohlenstoffpumpe der Ozeane und ihrer Reaktion auf globale Veränderungen in der Umwelt. Hierfür wurden die Rolle des Transports von Phytoplankton und ihre Folgen für die biogeochemischen Kreisläufe im Ozean untersucht.
Schlüsselbegriffe
Diatomeen, Ozean, biologische Kohlenstoffpumpe, Phytoplankton, DIASIN, Tarierung
