Stickstofffixierung in marinen Diazotrophen
Primärproduzenten sind Organismen und Pflanzen, die das Sonnenlicht nutzen, um CO2 aufzunehmen und die Nahrung produzieren, die die Ökosysteme benötigen. Dazu benötigen sie Stickstoff. Im offenen Ozean, stellen marine Mikroorganismen, sogenannte Diazotrophe, Stickstoff den Primärerzeugern durch Stickstoff-Fixierung zur Verfügung. Photosynthetische Diazotrophe nutzen das Sonnenlicht, um Stickstoff zu fixieren, während azooxanthellate Diazotrophe auch Stickstoff tiefer im Meer, außerhalb der Reichweite von Sonnenlicht fixieren können. Die Forscher fanden heraus, dass im offenen Ozean azooxanthellate Diazotrophe zahlreicher vorkommen als photosynthetische Diazotrophe, von denen man ursprünglich angenommen hatte, dass sie die primären Stickstoff-Fixierer im Meer wären. Wissenschaftler des EU-geförderten Projekts DIADOM (Interactions between nitrogen-fixers (diazotrophs) and dissolved organic matter in the ocean) versuchten sich diese Erkenntnis zunutze zu machen. Sie untersuchten die Beziehung zwischen der Stickstoff-Fixierung von nicht-photosynthetischen Diazotrophen und der organische Materie, von der sie sich ernähren. Dazu begaben sich die Forscher auf Forschungsfahrten im südwestlichen Pazifik und im Mittelmeer, um Proben zu nehmen und Experimente durchzuführen. Sie maßen die Stickstoff-Fixierung, bewerteten die Zusammensetzung der ozeanischen organischen Substanz und führten genetische Tests durch. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die Werte der Stickstoff-Fixierung im dunklen Ozean, mit jenen an der Oberfläche vergleichbar waren. Die Fixierungsraten waren an Orten, an denen mehr organische Substanz zur Verfügung stand, ebenfalls höher. Dies zeigt, dass nicht-photosynthetische Diazotrophe einen wesentlichen Beitrag zu der Menge an gebundenem Stickstoff für das marine Leben leisten. Mit genetischen Techniken fanden die Wissenschaftler auch eine vielfältige Gemeinschaft von Diazotrophen, die im dunklen Ozean leben. Diese Forschung erweitert unser Wissen zu der Frage, wo eine Stickstofffixierung möglich sein könnte. Dies wirkt sich auf unser Verständnis der Menge an Meeresstickstoff aus, der global verfügbar ist, und damit auf die Fähigkeit der Ozeane, CO2 aufzunehmen und die globale Erwärmung zu mildern.
Schlüsselbegriffe
Stickstofffixierung, Diazotrophe, Ozean, die globale Erwärmung, Meeresorganismen, CO2, DIADOM
