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Methane fluxes in ocean margin sediments: microbiological and geochemical control

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Biomarker für die Erdölindustrie in der Nordsee

In der Nordsee wurden an Methan-Seeps und Pockmarks Wasser- und Sedimentproben gesammelt. Es fand eine anschließende Untersuchung dieser Proben auf Mikroorganismen statt, dessen DNS von der Erdöl fördernden Industrie als Biomarker verwendet werden könnte.

Energie

Das METROL-Projekt erforschte die Rolle des wichtigen Treibhausgases Methan in ausgewählten marinen Küstensedimenten. Der Projektpartner Statoil ASA aus Trondheim (Norwegen) untersuchte hierzu Wasserproben, die oberhalb von Methan-Seeps sowie von Kratern im Meeresgrund genommen wurden, die als Pockmarks bezeichnet werden. Die Entnahme einiger Proben fand dabei an der gleichen Stelle, aber in unterschiedlichen Meerestiefen statt. Entsprechende Sedimentproben in der Nähe der Seeps und der Pockmarks wurden ebenfalls gesammelt. Die Beprobungen fanden in den Gebieten Tommeliten, Kvitebjørn und Holene in der Nordsee statt. Die Wissenschaftler haben anhand von Klonverfahren, der Gensequenzierung und Methoden zur Vervielfältigung von DNS die mikrobielle Diversität in den Wasserproben untersucht. Die Proben wurden mithilfe der Durchflusszytometrie analysiert, um die Größenverteilung kleiner Partikel mit einem Durchmesser zwischen 200 und 600 Nanometer zu ermitteln. Zudem kam zur Untersuchung der Partikel eine Reihe von Färbetechniken zum Einsatz, wodurch nachgewiesen werden konnte, dass die Mehrzahl der Mikroorganismen zum Zeitpunkt, an dem sie an die Küste gelangten, bereits abgestorben war. Die Wasserproben wurden mit der Denaturierungsgradientengelelektrophorese (DGGE) untersucht. Durch diese Untersuchungen stellte sich heraus, dass sich die gefundenen Mikroben je nach Ort und Tiefe der Probenentnahme unterschieden. Die Auswertung der Sedimentproben fand unter Anwendung des Restriktionsfragmentlängenpolymorphismus (RFLP) statt, wodurch ebenfalls Unterschiede in den Messergebnissen je nach Ort der Probenentnahme festgestellt werden konnten. Zur Untersuchung der Sedimentproben und der Ermittlung der Verteilung von Bakterien und Archaeen innerhalb der mikrobiellen Lebensgemeinschaft wurden die Genkartierung und die Gensequenzierung eingesetzt. Die Wissenschaftler verwendeten die Ergebnisse der DNS-Analysen, um ein phylogenetisches Dendrogramm zu erstellen, welches dabei helfen soll, die evolutionären Beziehungen und die mögliche Herkunft von Mikroorganismen zu verstehen. Es fand ein Abgleich der DNS mit Genbibliotheken auf mögliche Übereinstimmungen statt. Darüber hinaus wurde die DNS als spezifischer Marker bei der Analyse von Proben, deren Entnahme an anderen Orten stattfand wie beispielsweise dort, wo eine Erdölförderung erfolgt, verwendet. Die vom Statoil-Team durchgeführten Forschungsarbeiten enthüllten bislang unbekannte Gensequenzen, die auf die Anwesenheit von neuen Mikroorganismen hindeuteten. Die Ergebnisse wiesen zudem auf Unterschiede in der mikrobiellen Population je nach untersuchtem Ort sowie zwischen den verschiedenen Wasser- und Sedimentproben hin. Die Ergebnisse des METROL-Projekts können bei der Suche nach Erdölvorkommen hilfreich sein und das Wissen über Mikroorganismen, die einen Zusammenhang mit Erdöl aufweisen, erweitern.

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