NEREIDES: Neutral schwimmende Partikel in der Tiefsee: Turnover, Entstehung und globale Auswirkungen auf den marinen Kohlenstoffkreislauf
Gerhard Herndl vom Department für Evolutionsbiologie leitet das Projekt NEREIDES.
Der Export von in den sonnenbeschienenen Oberflächengewässern produzierter organischer Substanz in die Tiefen des Ozeans entfernt etwa ein Drittel des anthropogen produzierten Kohlendioxids. Die Menge der in die Tiefen des Ozeans sinkenden organischen Substanz reicht jedoch nicht aus, um den Kohlenstoffbedarf des heterotrophen Nahrungsnetzes in den Tiefen des Ozeans zu decken, wie mehrere Studien gezeigt haben.
Überblick
Der Export von organischer Substanz, die in den sonnenbeschienenen Oberflächengewässern produziert wird, in das Innere des Ozeans entfernt etwa ein Drittel des anthropogen produzierten Kohlendioxids. Die Menge an organischer Substanz, die in die Tiefsee sinkt, reicht jedoch nicht aus, um den Kohlenstoffbedarf des heterotrophen Nahrungsnetzes im Inneren des Ozeans zu decken, wie mehrere Studien gezeigt haben. Folglich kann die Kohlenstoffbilanz der Ozeane nicht geschlossen werden. Kürzlich haben wir einen bisher unbekannten Pool nicht sinkender, nicht lebender partikulärer organischer Substanzen (POM) im dunklen Ozean identifiziert, dessen Konzentrationen in der gesamten Wassersäule relativ stabil sind. Dieser Partikelpool wurde bisher in den Kohlenstoffbilanzen der Tiefsee nicht berücksichtigt. Seine Herkunft und sein Verbleib sind ebenso rätselhaft wie seine Bedeutung für die Ernährung der Tiefseebiota. Wir wollen die Unterschiede in der Zusammensetzung zwischen sinkender und nicht sinkender detritischer POM entschlüsseln und ihre Eigenschaften mit denen der gelösten organischen Substanz unter Verwendung modernster Methoden, einschließlich Proteomik, vergleichen. Ein besonderer Schwerpunkt wird auch auf die Zusammensetzung und Aktivität der partikelassoziierten Biota im Inneren des Ozeans gelegt. Wir werden erstmals die Zusammensetzung der Biota und die Biogeochemie dieser beiden Klassen von Detrituspartikeln im tiefen Nordatlantik analysieren. Die Ergebnisse von NEREIDES werden dazu beitragen, die Herkunft und den Verbleib dieser rätselhaften Schwebeteilchen aufzuklären und einen wichtigen offenen Aspekt der Tiefsee-Biogeochemie zu untersuchen, nämlich ob diese Schwebeteilchen den fehlenden Kohlenstoff liefern, um die derzeitige Diskrepanz zwischen dem Angebot und der Nachfrage nach organischem Kohlenstoff der heterotrophen Tiefseebiota zu erklären. Die gewonnenen Ergebnisse werden die Grundlage für die Modellierung der Dynamik der nicht sinkenden Partikel im Ozean auf Ozeanbeckenebene bilden. Damit wird NEREIDES eine wichtige Wissenslücke im Kohlenstoffkreislauf der Ozeane schließen.