Sand, Meike (2001) Mikrobielle Reaktionen auf einen Nahrungspuls in der Tiefsee : in-situ-Experimente mit 13C/15N-markiertem Algenmaterial. (Diploma thesis), Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel Germany, III, 90 pp.

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Abstract

Es wurden pulse chase Experimente in Sedimenten der Tiefsee mit 13c/15N-markierten Diatomeen der Art Thalassiosira rotula durchgeführt, um zu untersuchen, in welchen Zeiträumen und mit welcher Intensität die Mikroorganismen und im speziellen die Bakterien auf einen Nahrungpuls reagieren. Die Untersuchungen fanden im Rahmen des BIGSET II-Projektes auf zwei Expeditionen statt: im Februar 2000 im 1270 m tiefen Sognefjord und im Mai - Juni 2000 im Nordost-Atlantik an der 4800 m tiefen BENGAL-Station. Die Experimente wurden unter in-situ-Verhältnissen mit benthischen Kammer-Landern durchgeführt, in deren Benthoskammern das markierte Algenmaterial injiziert wurde. Je Gebiet wurden drei Inkubationsintervalle untersucht, im Sognefjord 8, 36 und 72 Stunden, an der BENGAL-Station 2.5, 8 und 20 Tage. Die Reaktion der mikrobiellen Biomasse auf den Nahrungspuls wurde anhand der Phospholipidkonzentration bestimmt, die Aufnahme von 13c in die Bakterien über eine δ13C-Isotopenanalyse der bakterienspezifischen Fettsäuren der Phospholipidfraktion (PLFA=polar lipid fatty acids) verfolgt. An der BENGAL-Station ist nach 20 Tagen Inkubation ein Wachstum der mikrobiellen Biomasse um 50% in der Oberflächenschicht gemessen worden, der gut mit einem erhöhten Einbau von 13C in die bakteriellen Fettsäuren korreliert. Diese Aufnahme des organische Materials fand zu 90% in den aeroben Bakterien statt. Nach 20 Tagen sind mindestens 0.1% des Kohlenstoffs der mikrobiellen Biomasse auf die zugegebenen Algen zurückzuführen. In tieferen Sedimentschichten fand nur ein geringer Einbau von 13C und kein eindeutiges Wachstum statt. Der Zugang der dort lebenden Mikroorganismen zu dem frisch herabsedimentierten Material hängt stark von der Bioturbationsaktivität der Makrofauna ab. Weitere Untersuchungen in anderen Zeitintervallen waren sinnvoll, um den Zeitpunkt des maximalen Einbaus der organischen Substanz bestimmen zu können. Im Sognefjord ist ein tendenzielles Wachstum der mikrobiellen Biomasse gemessen worden, bei den Untersuchungen zum Einbau von 13C erwies sich als problematisch, daß die Algen nicht bakterienfrei gezüchtet worden waren. Da die Phospholipide innerhalb von wenigen Tagen im Sediment abgebaut werden, die längste Inkubation im Sognefjord jedoch nur drei Tage dauerte, kann man keine Aussage treffen, zu welchen Anteilen ein Einbau in die im Sognefjord lebenden Bakterien stattgefunden hat und zu welchen Anteilen die mit den Algen zugegebenen Bakterienfettsäuren gemessen wurden.

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