Hast Du schon einmal etwas über eine “Ozeanwüste” gehört? Der Begriff mag zwar seltsam klingen, aber er zeigt die Art und Weise, wie Biologen einige Gebiete des Ozeans betrachten, die nicht “reich” an Meeresleben sind.
“Biologische Wüsten“ ist ein anderer Name, der diesen Teilen des Ozeans aufgrund der geringen Dichte an Leben gegeben wird.
Der niedrigste Wert im Nahrungsnetz der Ozeane besteht aus reichlich vorhandenem und produktivem Phytoplankton – winzigen Ozeanpflanzen, die Kohlendioxid in organischen Kohlenstoff umwandeln und deren grünes Chlorophyll vom Weltraum aus sichtbar ist. Satelliten erkennen dieses Chlorophyll und Wissenschaftler verwenden die gewonnenen Daten, um die Produktivität der Ozeane abzuschätzen.
Darstellungen von Phytoplanktonarten (nicht maßstabsgetreu)
Phytoplankton ist äußerst vielfältig und reicht von photosynthetisierenden Bakterien (Cyanobakterien) über pflanzenähnliche Kieselalgen bis hin zu gepanzerten Coccolithophoren. (Collage nach Zeichnungen und Mikrofotografien von Sally Bensusen, NASA EOS Project Science Office)
“Wir haben gesehen, dass sich das Gebiet mit der geringen Produktivität im Westpazifik ausdehnt, und wir haben uns gefragt, ob es einzigartig ist oder ob es global geschieht”, sagte der Meeresbiologe und Satellitendaten-Enthusiast Jeffrey Polovina. Es wird vorausgesagt, dass die wärmsten Teile der Ozeane weniger produktiv werden, zum Teil aufgrund des Klimawandels.
Polovina erläuterte:
“Die Klimamodelle entsprechen der Zeitskala des Jahrhunderts und deuten darauf hin, dass die Expansion dieser Gebiete mit erwarteter niedriger Produktivität langsam erfolgen wird.”
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für marine Mikrobiologie in Bremen haben eine Bestandsaufnahme des mikrobiellen Lebens in der entferntesten Ozeanregion der Welt, dem Südpazifischen Meereswirbel, erstellt. Dieser wird als Ozeanwüste angesehen. Aufgrund seiner enormen Größe jedoch wirken die mikrobiellen Bewohner des Gebietes an den globalen biogeochemischen Kreisläufen mit. Diese Erkenntnis wurde durch die Schaffung eines modernen Verfahrens erreicht, das die Analyse der kleinsten Organismen im Meer an Bord ermöglicht.
Unendliche Gewässer: Der Südpazifische Meereswirbel ist mit 37 Millionen km² der größte Ozean-Wirbel. (© Tim Ferdelman / Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie)
Die Größe des Südpazifik-Wirbels macht 10% der Meeresoberfläche aus. Eine Kreuzfahrt von Chile nach Neuseeland half beim Testen der Pipeline zur Untersuchung von Organismen, die in dieser Zone leben, und stellte fest, dass die gesamte mikrobielle Gemeinschaft des Südpazifik-Wirbels denen anderer ozeanischer Wirbel sehr ähnlich ist
Wenn man unseren Planeten richtig betrachtet, so gibt es viel Wasser und wenig Erde. RV Sonne überquerte den Südpazifik-Wirbel von Chile nach Neuseeland. Das Bild zeigt auch Chlorophyllkonzentrationen, die aus NASA-Bildern stammen. Dunkle Bereiche zeigen das Zentrum des Wirbels oder “Wüste”. (© geändert von Google Earth / NASA)
Der Südpazifik-Wirbel wird von 20 Hauptbakterienkladen wie SAR11 dominiert (Teil der Pelagibakterien, die aus frei lebenden Bakterien bestehen und ungefähr ein Drittel der Zellen an der Meeresoberfläche ausmachen). Das Verteilungsmuster zeigt, dass die meisten Bakterienkladen eine starke vertikale (20 m bis 5.000 m), aber nur eine schwache Konzentration in Längsrichtung (80° W bis 160° W) aufweisen.
Die alphaproteobakterielle Meeresgruppe AEGEAN-169 war in den Oberflächengewässern des Wirbel-Zentrums besonders häufig anzutreffen, was auf eine mögliche interessante Anpassung an nährtstoffarme Gewässer und eine hohe Sonneneinstrahlung hinweist. Dies widerspricht unserer bisherigen Vorstellung von der “idealen” Umgebung für die Vermehrung dieser Mikroorganismen.
Möglich wurde diese Untersuchung durch die Methode, die es den Wissenschaftlern ermöglichte, Proben unmittelbar nach der Entnahme zu analysieren.
Greta Reintjes, ein Mitglied des Max-Planck-Instituts für marine Mikrobiologie, sagte dazu:
“Wir haben eine neuartige Analyse-Pipeline entwickelt … die an Bord nur 35 Stunden nach der Probenahme Informationen zur Identität der Bakterien liefert.”
In Anbetracht des gesamten Prozesses können solche Analysen sonst viele Monate dauern.
“Das Ergebnis unserer Verfahrensentwicklungen ist ein leicht anwendbares System für eine effiziente, kostengünstige, feldbasierte und umfassende Analyse der mikrobiellen Gemeinschaft”, sagte Reintjes ergänzend. “Es ermöglicht mikrobiellen Ökologen, gezieltere Probenahmen durchzuführen, wodurch unser Verständnis der Vielfalt und der Stoffwechselfähigkeiten der wichtigsten Mikroorganismen gefördert wird.”
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Verweise:
- https://en.wikipedia.org/wiki/Phytoplankton
- https://en.wikipedia.org/wiki/Chlorophyll
- https://en.wikipedia.org/wiki/South_Pacific_Gyre
- https://en.wikipedia.org/wiki/Pelagibacterales
- https://en.wikipedia.org/wiki/Alphaproteobacteria
