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Bacterial single-cell approaches to the relationship between diversity and fucntion in the sea

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Bedeutung der Biodiversität für die Gesundheit von Meeresökosystemen

Für die Bewertung der oft negativen Umwelteinflüsse des Menschen ist ein verbessertes Verständnis, wie Mikroorganismen die Gesundheit von Meeresökosysteme unterstützen, dringend erforderlich.

Klimawandel und Umwelt

Einzellige Mikroorganismen wie Bakterien und Archaeen spielen eine wichtige Rolle für den Kohlenstoff- und Schwefelkreislauf in den Ozeanen. Der Einfluss der Biodiversität auf diesen und andere Prozesse des Meeresökosystems ist nicht vollständig klar. Mehrere führende Forschungseinrichtungen haben ihre Kräfte im Rahmen des BASICS-Projektes gebündelt, um Licht in diese Zusammenhänge zu bringen. Einer der Projektpartner, das Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), hat über einen Zeitraum von eineinhalb Jahren die Bay of Villefranche vor der Südküste Frankreichs untersucht. Es wurde eine äußerst große Biodiversität beobachtet. Nahezu 30 verschiedene Phylotypen wurden bestimmt. Die Clusteranalyse, eine leistungsstarke Statistikmethode, wurde für die Gruppierung der Phylotypen anhand chronologischer Kriterien eingesetzt. Die Meeresmikrobiologen des CNRS haben entdeckt, dass es verschiedene Reaktionen auf externe Faktoren wie Pyhtoplankton-Blüte oder Beeinträchtigung durch Saharastaub gibt. Weiterhin wurden die verschiedenen Phylotypen in Bezug auf ihre Position im Zusammenhang mit der Sprungschicht, der unteren Grenze für die Mischungsschicht der Meere weiter differenziert. Abschließend wurden künstliche neurale Netze (Artificial Neural Networks, ANNs) für den Versuch eingesetzt, Beziehungen zwischen Phylotypen und Funktionen des Meeresökosystems zu schaffen. Die Forscher des CNRS kamen zu dem Schluss, dass der nicht lineare Aufbau der ANN-Ergebnisse die inhärente Komplexität des Systems verdeutlicht. Es wurden wichtige Zusammenhänge entdeckt, die BASICS-Projektpartner empfehlen jedoch weiterführende Forschungsarbeiten.

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18 September 2005