Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Partikel: Hot Spots mikrobieller Aktivitäten in der Tiefsee

20.04.2010
Meeresbiologe der Universität Wien publiziert dazu in PNAS

Die Tiefenwasser der Ozeane sind uns als Lebensraum von spektakulär geformten, seltsam anmutenden Tieren bekannt. Neben diesen bizarren, vielfach noch unbekannten Lebewesen, gibt es zahllose Mikroorganismen, die mengenmäßig ein Vielfaches an Biomasse der Tiere ausmachen.

Gerhard Herndl, Leiter des Departments für Meeresbiologie der Universität Wien, erforscht die Nahrungsquellen dieser Tiefsee-Mikroorganismen und publiziert dazu zusammen mit Wissenschaftern aus den USA und Holland in der renommierten Fachzeitschrift PNAS.

Die Lebewesen im kalten Tiefenwasser sind nahrungstechnisch von organischem Material, das in den sonnendurchfluteten obersten 150 m des Meerwassers produziert wird und als eine Art Regen nach unten sinkt, abhängig. Jedoch gelangt nur 30 Prozent des in den Oberflächenschichten der Ozeane durch die Photosynthese gebildeten organischen Materials in Wassertiefen unterhalb von 150 m Tiefe. Die Mikroorganismen besiedeln diese in die Tiefe sinkenden Partikel und lösen sie teilweise auf, um die gelösten Substanzen aufzunehmen und daraus neue Mikroorganismen zu bilden. Die Aktivität dieser Tiefsee-Mikroorganismen bewirkt, dass aus organischem Material anorganische Nährstoffe gebildet werden, die dann wieder vom pflanzlichen Plankton verwendet werden, sobald das Tiefenwasser wieder an die Oberfläche gelangt - wie an den Westseiten der Kontinente.

Im Tiefenwasser herrscht unvorstellbar hoher Bedarf an organischem Material

Der Bedarf an organischem Material, das die heterotrophen Organismen des Tiefwassers benötigen, ist um ein Vielfaches höher, als die Menge von Partikeln, die es von der sonnendurchfluteten oberen Wasserschicht in die Tiefsee regnet und mit Sedimentfallen aufgefangen und quantifiziert werden kann. In der Tiefsee gibt es offenbar Schichten mit fragilen Partikeln, die von den herkömmlich verwendeten Sedimentfallen nicht erfasst werden, da diese nicht oder nur kaum sinken. Sie schweben in der jeweiligen Schicht und interessant ist, dass dort die Sauerstoffkonzentration geringer ist als im Wasser darüber und darunter. Gerhard Herndl erklärt dies so: "Dies bedeutet, dass die mikrobielle Aktivität an diesen Partikeln für die geringere Sauerstoffkonzentration im Umgebungswasser verantwortlich ist. Somit muss unsere generelle Sichtweise des Tiefenwassers, als Wasserkörper wo Mikroorganismen gleichmäßig und zufällig verteilt sind und in einem nährstoffarmen Milieu leben, revidiert werden. An diesen Partikeln ist die Konzentration an organischen Verbindungen um ein Vielfaches höher als im Umgebungswasser, d.h. es handelt sich dabei um potentielle Nahrungsquellen für heterotrophe Organismen. Diese schwebenden Partikel sind Hot Spots mikrobieller Aktivitäten in der Tiefsee."

Die zu lösende Frage, basierend auf den vorliegenden Ergebnissen, ist, wer diese in der Tiefsee schwebenden Partikel produziert. Werden sie vom pflanzlichen Plankton des Oberflächenwassers gebildet oder im Tiefwasser selbst produziert? Daran forscht Gerhard Herndl nun weiter und setzt für spezielle Analysen, u.a. den im Februar 2010 an der Universität Wien in Betrieb genommenen Nano-Sekundärionen-Massenspektrometer (NanoSIMS) ein.

Expedition im Atlantik, um Herkunft des organischen Materials zu klären

Die mikrobielle Aktivität im Tiefenwasser ist also viel höher als bisher angenommen. Gerhard Herndl leitet zur Erforschung der Lebensformen von Tiefwasser-Mikroorganismen auch ein ESF-Projekt (European Science Foundation), an dem sich auch die Gruppe um Christa Schleper, Leiterin des Departments für Ökogenetik der Universität Wien, sowie Forschungsteams aus Schweden, Deutschland und Spanien beteiligen. Bei der für Oktober 2010 geplanten Forschungsfahrt im Atlantik werden spezielle Probennahme-Systeme zum Einsatz kommen. Damit werden jene Partikel, die bisher nicht gesammelt werden konnten, selektiv aus dem Meerwasser entnommen und analysiert. Der Meeresbiologe hofft, das Rätsel über die Lücke zwischen dem Angebot und dem Bedarf an organischem Material der Tiefseeorganismen zu lösen und meint abschließend: "Diese Diskrepanz im Kohlenstoffbudget der Ozeane deutet darauf hin, dass wichtige Prozesse noch nicht erfasst sind."

Publikation
Role of macroscopic particles in deep-sea oxygen consumption: Alexander B. Bochdansky (Old Dominion University), Hendrik M. van Aken, Gerhard J. Herndl (Royal Netherlands Institute for Sea Research), Gerhard J. Herndl (University of Vienna).

Erscheint in der Woche vom 19. bis 23. April 2010: www.pnas.org

Kontakt
Univ.-Prof. Dr. Gerhard Herndl
Department für Meeresbiologie
Universität Wien
1090 Wien, Althanstraße 14 (UZA I)
T +43-1-4277-571 00
M +43-699-190 811 66
gerhard.herndl@univie.ac.at
Rückfragehinweis
Mag. Veronika Schallhart
Öffentlichkeitsarbeit
Universität Wien
1010 Wien, Dr.-Karl-Lueger-Ring 1
T +43-1-4277-175 30
M +43-664-602 77-175 30
veronika.schallhart@univie.ac.at

Alexander Dworzak | idw
Weitere Informationen:
http://www.univie.ac.at/175
http://www.pnas.org

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Bakterieller Untermieter macht Blattnahrung für Käfer verdaulich
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für chemische Ökologie

nachricht Neues Werkzeug für gezielten Proteinabbau
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte