Geschrieben von Clara Winguth, Masterstudentin am GEOMAR

Übersetzung von Josefine Karnartz, Doktorandin am GEOMAR

Wenn ihr schon mal einen Blick auf die biologischen Ozeanographie-Wissenschaftler*innen auf der SO307 geworfen habt, sind euch vielleicht unsere modischen Polar-Anzüge aufgefallen, während wir uns in die rot beleuchteten Klimalabore zurückziehen. Und dabei dachtet ihr euch: „Was geht hier denn ab?“ Glück für euch, denn ich bin hier, um euch das zu erklären!

Unsere Gruppe unter der Leitung von Prof. Dr. Anja Engel hat gleich zwei Experimente an Bord, um die Zersetzung von Partikulärem Organischen Material (POM) in der Tiefsee zu untersuchen. Dabei analysieren wir die verantwortlichen Bakteriengemeinschaften und vergleichen die aktuellen Bedingungen mit einem Szenario, in dem die Tiefsee-Temperatur um +4 Grad erhöht ist – alles im Namen des Klimawandels!

Das FS SONNE ist mit zwei Klimalaboren ausgestattet – eines ist auf die aktuelle Tiefseetemperatur von 2,5 °C eingestellt (also sehr kalt), während das andere auf 6,5 °C eingestellt ist (also immer noch kalt, aber spürbar weniger kalt). Um die Bedingungen der Tiefsee nachzuahmen, sind alle Bullaugen fest verschlossen, damit kein Licht von außen eindringt und rote Lichterketten aufgehängt denn in 2000 Metern Tiefe gibt’s kein natürliches Licht!

Fangen wir mal ganz vorne an. Sobald wir an unserer ersten Station ankamen, haben wir Wasser aus der Tiefsee mit einer CTD (conductivity, temperature, and depth) -Rosette gesammelt. Diese ermöglicht es, verschiedene Flaschen auf verschiedenen Tiefen zu schließen.

Liter um Liter Wasser wurden aus einer Tiefe von 2000m gesammelt und anschließend im Klimalabor durch einen 3 µm Filter gefiltert. Und in einen größeren Tank geleitet. Warum 3µm? Weil wir die Bakterien drin behalten und die meisten anderen Lebewesen, wie Zooplankton, rausfiltern wollen. Damit filtern wir den Großteil des POM raus und fügen es aufkonzentriert zusammen mit Alginat (einem Dickungsmittel) wieder hinzu. Et voilà – künstliche Meeresgele!

Unsere zwei Experimente unterscheiden sich durch die Behältergröße – das eine läuft in 1L-Flaschen, das andere in 20L-Behältern. Letzteres ist für die Analyse der Bakteriengemeinschaft durch Metagenomik und Metatranskriptomik gedacht, unter der Leitung unseres Postdocs Benjamin Pontillier. Wir analysieren Parameter wie TEP und CSP, Enzymaktivität und Bakterienaktivität. TEP (Transparent Exopolymer Particles) und CSP (Coomassie Stainable Particles) sind zwei Arten von organischen, transparenten marine Gelpartikeln. TEP besteht aus Kohlenhydraten, CSP aus Proteinen (Cisternas-Novoa et al., 2015). Um die Partikel sichtbar zu machen färben wir diese in einem wunderschönen Blau – „Alcian Blue“ für TEP und „Coomassie Brilliant Blue“ für CSP. Wir filtern die aus dem Meerwasser und machen mikroskopische sowie kolorimetrische Analysen.

Nach ein paar Tagen hatten wir stolze 960L Meerwasser aus 2000 Metern Tiefe gefiltert. Wir füllten alle Behälter mit dem entsprechenden Wasser und künstlich hergestellten Gelpartikeln und ließen diese akklimatisieren. Einige Tage später fand der erste Beprobungstag statt. Seitdem nehmen wir mindestens alle zwei Tage Proben aus den Experimenten, zusätzlich zu unseren CTD Stationen, bei denen wir die Wassersäule des indischen Ozeans untersuchen.

Alles in allem könnten wir diese Experimente ohne unser extrem engagiertes Team nicht durchführen – dazu gehören Ben, unsere Technikerinnen Ruth und Tania, Doktorandin Josi sowie die Masterstudentinnen Nathalie, Denise und ich. Während wir anfangen, die Experimente abzuschließen, sind wir gespannt, was mit den künstlichen Gelen passiert und hoffen auf spannende Einblicke in die bakterielle Aktivität unter aktuellen und zukünftigen Bedingungen!

Cisternas-Novoa, C., Lee, C., & Engel, A. (2015). Transparent exopolymer particles (TEP) and Coomassie stainable particles (CSP): Differences between their origin and vertical distributions in the ocean. Marine Chemistry, 175, 56-71. https://doi.org/10.1016/j.marchem.2015.03.009