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Zeitliche und räumliche mikrobielle Dynamiken im Arktischen Ozean

Magda Car­dozo Mino – Hector Fellow Antje Boetius

Das Projekt untersucht Zusammensetzung und Funktion mikrobieller Gemeinschaften in der Fram-Straße, der Hauptverbindung zwischen Arktischem und Atlantischen Ozean, und inwieweit diese mit Umweltbedingungen zusammenhängen. Eine Kombination molekularer Ansätze wird die Funktionskapazität mikrobieller Gemeinschaften sowie deren zeitliche Variation in einer Region beleuchten, welche durch den Klimawandel besonders gefährdet ist.

Dieses PhD-Projekt untersucht mikrobielle Dynamiken in der Fram-Straße, der Hauptverbindung zwischen Arktischem und Atlantischen Ozean und eine wichtige Region, um Auswirkungen des Klimawandels zu verstehen. Bisher sind Zusammensetzung und funktionelle Kapazitäten von Prokaryoten in der Fram-Straße wenig verstanden, haben jedoch erhebliche Auswirkungen auf die Funktion des Ökosystems. Dieses Projekt beleuchtet die Zusammensetzung und genetischen Kapazitäten mikrobieller Gemeinschaften in eisbedeckten und eisfreien Gewässern der Fram-Straße, mit Schwerpunkt auf Prozessen der Kohlenstoffumwandlung, Interaktionen mit anderen Organismen und Verbindungen mit Umweltparametern.

Diese Momentaufnahmen der funktionalen Vielfalt zwischen Regionen werden durch zeitliche mikrobielle Analysen über Jahreszeiten und Jahre hinweg ergänzt, die durch von autonomen Geräten gesammelte Proben ermöglicht werden. Darüber hinaus wird die Konnektivität zwischen Bakteriengemeinschaften in Meereis und Wasser durch schiffsbasierte Experimente untersucht, um Meereis-Mikroorganismen während der Eisschmelze zu charakterisieren. Dadurch werden kommunale und biogeochemische Prozesse unter Szenarien aufgezeigt, die in der erwärmenden Arktis häufiger auftreten werden. Insgesamt vereint die Promotion modernste molekulare Ansätze, welche zentrale Fragen der mikrobiellen Dynamik im Arktischen Ozean beantworten. Das Projekt wird von Hector Fellow Antje Boetius betreut.

Regional separation of Fram Strait. Monthly average of sea-ice coverage (in white) and sea surface temperature during June 2014. The arrows represent general directions of the water masses WSC (in red) and the EGC (in blue). Courtesy of Dr. Eduard Fadeev AWI.