Einzelzellen-Konzept zur Enträtselung der Veränderungen in der bakteriellen Vielfalt
Das Projekt BASICS hat sich die Entwicklung eines System für die Analyse von Einzelzellen zur Aufgabe gemacht, das an pelagischen Mikroben (Mikroorganismen, die im offenen Meer leben und nicht in Küstennähe oder auf dem Meeresgrund vorkommen) angewendet wird. Das sind sehr wichtige Organismen, die eine zentrale Rolle bei der Wiederaufbereitung der Kohlenstoffverbindungen (die Biogeochemie der Kohlenstoffverbindungen) im Ökosystem Meer spielen. Über einen Zeitraum von 18 Monaten wurden die Konzentrationen von gelöstem organischen Kohlenstoff (dissolved organic carbon, DOC) in der Bucht von Villefranche im Mittelmeer untersucht. Die Werte der DOC-Konzentration waren, wie erwartet, im Winter am niedrigsten und am höchsten nach der Frühlingsblüte, wenn die Phytoplanktonpopulationen sich schnell vermehrten. Dennoch folgten andere Resultate nicht diesen jahreszeitlichen Erwartungen. Autotrophe Mikroorganismen (das sind die, die komplexe organische Verbindungen aus einfachen anorganischen Molekülen, wie Kohlendioxid herstellen) waren in der ersten Jahreshälfte in größerer Menge vorhanden. Dagegen kamen heterotrophe Organismen (sie bauen komplexe Moleküle als eigene Energiequelle ab) in der zweiten Jahreshälfte häufiger vor. Zu anderen gemessenen Parametern gehörten die bakterielle Respiration und Produktion, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Blüten variierten. Begleitende Faktoren schienen Abscheidung von Kohlenstoff, Nitrat und Phosphat aus Waldbränden in die offene Wassersäule zu sein. In einer ähnlichen Ader führte die Ablagerung von Staub aus der Sahara zur Erhöhung der bakteriellen Respiration von 60% auf 90%. Aus den Ergebnissen der Einzelzellen-Studie ging hervor, dass ein Teil der bakteriellen Vielfalt und der zugehörigen trophischen Aktivitäten auf den erkennbaren jahreszeitlichen Wandel im Ökosystem Meer zurückzuführen ist. Jedoch gehen Veränderungen in der biogeochemischen Aktivität durch äußere Phänomene wie Tiefenwasserauftrieb, Waldbrände, Regen und Saharastaub nachweislich auf eine Reihe komplexer Faktoren zurück, die nur durch weitere Forschungen enträtselt werden können.
