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Die Biodiversitäts- und Meeresforschung gehört zu den Schwerpunkten der Universität. Die Forschenden verbinden mikrobiologische, ökologische, geochemische, physikalische und modellierende Ansätze. Zudem beschäftigen sie sich mit der Anpassung von Organismen an die Umweltbedingungen ihrer Habitate auf verschiedenen biologischen, zeitlichen und räumlichen Skalen – von der molekularbiologischen Ebene bis hin zu globalen Verbreitungsmustern vieler Arten und der funktionellen Rolle der Biodiversität im Ökosystem. Forschende der Universität Oldenburg sind außerdem im Exzellenzcluster Ocean Floor (Der Ozeanboden – unerforschte Schnittstelle der Erde) der Universität Bremen seit 2019 als Partner eingebunden. Beim Fortsetzungsantrag treten die Universitäten Oldenburg und Bremen zusammen als antragstellende Hochschulen auf. Im Mittelpunkt des Vorhabens steht der Meeresboden – der größte Lebensraum der Erde, aber gleichzeitig einer der am wenigsten erforschten.

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Institut für Chemie und Biologie des Meeres

Helmholtz Institut für Funktionelle Marine Biodiversität

  • Bild eine Geröllbrockens im Atlantik in 560 Meter Wassertiefe . Auf den Steinen befinden sich Schlangensterne und Seelilien, wichtige Organismen im Ökosystem Tiefsee.

    Schlangensterne sind als Resteverwerter sehr wertvoll für das Ökosystem Tiefsee. Hier befinden sich die Tiere gemeinsam mit Seelilien auf einem Geröllbrocken in 560 Metern Wassertiefe im Westatlantik. MARUM − Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Universität Bremen

„Es gibt noch viel Unbekanntes zu entdecken“

Die Meere beherbergen große Artenvielfalt, sie beeinflussen das Klima und liefern Nahrung für Milliarden von Menschen. Anlässlich des Welttags der Meere berichten Forschende aus Oldenburg und Bremen, warum ihre Forschung wichtig ist.

Die Meere beherbergen einen Großteil der biologischen Vielfalt unseres Planeten, sie haben einen großen Einfluss auf unser Klima und liefern Nahrung für Milliarden von Menschen.

Seit 2009 lenken die Vereinten Nationen mit dem Welttag der Meere am 8. Juni die Aufmerksamkeit auf die Ozeane, die fast drei Viertel unseres Planeten bedecken. An den Universitäten Oldenburg und Bremen untersuchen Forschende unterschiedlicher Disziplinen das Meer und wie sich etwa die menschengemachte Klimaerwärmung auf diese auswirkt. Anlässlich des Welttags der Meere berichten Forschende beider Hochschulen, was sie ergründen und warum ihre Forschung wichtig ist.

Der Klimawandel ist eine der zentralen gesellschaftlichen Herausforderungen.

Robuste Abschätzungen über mögliche Zukunftsszenarien sind nicht nur auf politischer Ebene als Entscheidungsgrundlage wichtig. Daher wollen wir besser verstehen, wie biologische Prozesse im Meer auf das Klimasystem rückwirken, um künftige Entwicklungen besser abzuschätzen.

Mit Hilfe mathematischer Modelle erforschen wir, wie der Ozean auf natürliche Weise CO2 speichert und damit der Atmosphäre langfristig entzieht. Doch bisher berücksichtigen solche Modelle mikrobielle Prozesse nicht ausreichend. Jedes Jahr binden Mikroalgen in etwa so viel Kohlenstoff wie alle Landpflanzen zusammen, Bakterien im Meer verwandeln einen Großteil davon wieder zu CO2. Indem wir diese Prozesse in Modellen besser abbilden, tragen wir dazu bei, Modellszenarien realistischer zu gestalten.

Mich fasziniert, wie winzige Mikroorganismen eine so große globale Wirkung entfalten, etwa indem sie Kohlenstoff im Meer speichern. Mich reizt auch die Herausforderung, den Überblick über ein komplexes Wirkgefüge zu behalten und gleichzeitig den Blick fürs Detail nicht zu verlieren.”

Wir möchten die komplexen Zusammenhänge zwischen Ökosystemen und der Umwelt besser verstehen.

Wenn wir begreifen, wie wichtig Kleinstlebewesen in der Tiefsee für die globalen Stoffkreisläufe und letztendlich das Klima sind, werden wir auch bestrebt sein, diese Lebensräume zu schützen und zu erhalten.

Mikroorganismen sind Überlebenskünstler und haben es geschafft, sich über Millionen von Jahren an die widrigsten Umweltbedingungen anzupassen. In meiner Forschung trage ich dazu bei, diese Anpassungsmechanismen zu entschlüsseln.

In der Tiefseeforschung und speziell in meinem Fachgebiet, der Lipid- und Metabolit-Forschung, gibt es noch so viel Unbekanntes zu entdecken, da glüht das Entdeckerherz! Man weiß, dass die Proben einzigartig sind und Einblicke in eine uns komplett fremde Welt bieten, die wir erkunden wollen.”

 

Mikroben leben in allen Ökosystemen der Erde. Von den Faktoren, die ihre Ausdauer und Widerstandsfähigkeit bestimmen, können wir viel lernen.

Die mikrobielle Biotechnologie trägt bereits zur nachhaltigen Landwirtschaft, zur Herstellung von Biokraftstoffen und neuen medizinischen Behandlungen bei. Mögliche Lösungen für globale Umweltprobleme werden mit Sicherheit von Mikroben kommen, und dies wird nur möglich sein, wenn wir mehr über ihre Evolution und Lebensweise erfahren.

Mit Hilfe von Berechnungen und riesigen Datenströmen bringt meine Arbeitsgruppe Licht ins Dunkel der mikrobiellen Ökologie und Evolution in marinen Systemen und darüber hinaus. Wir entwickeln zum Beispiel Methoden, die uns helfen zu verstehen, wie Mikroben mit den sich ständig verändernden Lebensräumen zurechtkommen und sich an Umweltbedingungen anpassen.

Molekularbiologie, Informatik und Technologie haben unser Wissen über die verborgene Mehrheit unserer Welt rasant erweitert. Und wir stehen erst am Anfang. Angesichts der enormen Datenmengen, die aus mikrobiellen Systemen gewonnen werden, glaube ich, dass ich als Informatiker und mikrobieller Ökologe am richtigen Platz bin, um zu unserem neuen Verständnis von Mikroben beizutragen.”

„Ich bewundere die riesige Artenvielfalt, die die Evolution über Millionen von Jahren geschaffen hat.

Und mein Ziel ist es, zu ihrer Erhaltung beizutragen. Ich habe meine Karriere als Meeresbiologin in die Biogeowissenschaften verlagert, um eine größere Wirkung zu erzielen, indem ich unseren größten Feind, den Klimawandel, direkter angehe. 

Meine Forschung zielt darauf ab, die wärmeren Klimazonen in der Vergangenheit zu entschlüsseln, um Lehren daraus zu ziehen, wie sich diese Vergangenheit als Reaktion auf die menschengemachte Produktion von Treibhausgasen in Zukunft wiederholen könnte.

Für mich ist es besonders inspirierend, unser Wissen mit jungen Menschen zu teilen. Es liegt in den Händen dieser und der nächsten Generation, das Problem des Klimawandels zu lösen. Wenn ich sehe, wie während eines Vortrags oder einer öffentlichen Diskussion Leidenschaft und Interesse erwachen, erfüllt das mein Herz mit Hoffnung und Aufregung.”

Wir müssen verstehen, was Meeresökosysteme widerstandsfähig macht – auch um beurteilen zu können, wie wir die Meere am besten schützen.

Denn unsere Meere werden künftig wärmer und saurer sein, extreme Ereignisse wie Hitzewellen werden häufiger. Ob ein Ökosystem gesund und funktionstüchtig bleibt, hängt von der Fähigkeit der Lebewesen und ihrer Gemeinschaft ab, Umweltveränderungen zu überstehen.

Wir untersuchen daher, warum manche Ökosysteme empfindlicher auf Umweltveränderungen reagieren als andere – etwa mit Experimenten oder indem wir Ergebnisse anderer Studien statistisch zusammenfassen, um übergreifende Muster zu finden. Gemeinsam mit Forschenden der Universität Bremen analysieren wir zudem Daten aus der Erdgeschichte, um zu prüfen was wir aus dem Umweltwandel der Vergangenheit lernen können. Es zeigt sich: Lebensgemeinschaften neigen dazu, stabiler zu sein, wenn sie aus einer Vielzahl von Arten bestehen, die unterschiedlich auf Umweltveränderungen reagieren.

Ursprünglich wollte ich erforschen, was zu der unglaublichen biologischen Vielfalt führt, die wir in vielen Ökosystemen haben. Aber angesichts des rapiden globalen Wandels wurde es immer wichtiger, zu erforschen, welche Konsequenzen ein Verlust dieser Vielfalt hat.”

Ich war schon immer von der Vision fasziniert, ein tiefes Verständnis dafür zu erlangen, wie die Natur funktioniert.

Als organischer Geochemiker interessiert mich sehr, wie sich Kohlenstoff in seinen verschiedenen Formen durch marine Biota, den Ozean und den Meeresboden bewegt – heute und in der Vergangenheit, und wie diese Prozesse mit dem Klima interagieren.

Die Forschung meiner Gruppe trägt zu einem mechanistischen Verständnis der Rolle von Mikroorganismen im Kohlenstoffkreislauf bei. Dieses Wissen ist entscheidend für die Vorhersage biologischer Rückkopplungen als Reaktion auf künftige Umweltveränderungen.”

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(Stand: 07.06.2024)  | 
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