Auswirkungen von Licht stehen im Zentrum der Forschungsarbeiten
Am 16. September bricht das Forschungsschiff „Poseidon“ vom südspanischen Málaga in Richtung Balearen auf. ‚Licht‘ ist das große Thema, dem sich Forschende der Universität Oldenburg und ihre spanischen KooperationspartnerInnen des Institut de Ciències del Mar (ICM, CSIC) in Barcelona und des Instituto Español de Oceanografía (IEO) in Málaga auf der aktuellen Fahrt widmen werden. Zielgebiet der Expedition, die der Oldenburger Meereschemiker Dr. Oliver Wurl leitet, ist die Balearische See, ein Becken des Mittelmeers, dass sich von der ostspanischen Küste zwischen Valencia und Barcelona bis rund um die Balearen mit Menorca im Norden und Formentera im Süden erstreckt.

Wurl, der am Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) die Arbeitsgruppe ‚Prozesse und Sensorik mariner Grenzflächen‘ leitet, interessiert sich besonders für eine hauchdünne Schicht an der Meeresoberfläche. Sie beeinflusst erheblich den Austausch von klimarelevanten Stoffen zwischen Meer und Atmosphäre. Die Stabilität dieses feinen Films ist in hohem Maße von Wind, Wellengang und Niederschlägen abhängig. Um diese Schicht über einen längeren Zeitraum ungestört beobachten zu können, wird Wurl mit seinen Mitarbeitern sechs umgebaute Rettungsinseln ausbringen. „Wir haben von älteren Rettungsinseln die Böden entfernt“, so Wurl. „So haben wir im Innern der Auftriebsringe vom Wetter weitgehend ungestörte Bedingungen und können die Meeresoberfläche über längere Zeiträume beproben“. Dabei werden zwei der Rettungsinseln lichtundurchlässig abgedeckt sein. Zwei weitere sind mit Folie gegen ultraviolettes Licht abgeschirmt. Die übrigen beiden sind komplett lichtdurchlässig bedeckt. Ihre Folienabdeckung dient lediglich dazu - abgesehen vom Licht - vergleichbare Bedingungen in den sogenannten Mesokosmen zu schaffen. Die Oldenburger Forschenden und ihre spanischen KollegInnen entnehmen aus den Mesokosmen mehrmals täglich Proben, die auf ihre chemische und mikrobiologische Zusammensetzung untersucht werden. Die WissenschaftlerInnen erwarten, so zu neuen Erkenntnissen in der Entstehung von biofilm-ähnlichen Meeresoberflächen zu gelangen.

Der Oldenburger Teil dieser Experimente wird im Rahmen des Graduiertenkollegs EcoMol durchgeführt, einer Einrichtung an der Universität Oldenburg zur Förderung des meereswissenschaftlichen Nachwuchses.

In dem zumeist weniger als einen Zehntelmillimeter dünnen Oberflächenfilm des Meeres treten bisweilen Bereiche auf, die bereits das bloße Auge als ölartige Schicht erkennen kann. In einer früheren Untersuchung wiesen Wurl und KollegInnen nach, dass in diesen sogenannten Slicks gegenüber der Umgebung bis zu 40-fach erhöhte Mengen durchscheinender und gelartiger Teilchen, sogenannter transparenter exopolymerer Partikel (TEP), vorhanden sind. Die slicks waren außerdem reich an Bakterien. TEP bilden offenbar eine günstige Umgebung für die Mikroorganismen-Gemeinschaften. „Wir möchten verstehen, wie sich diese Biofilm-ähnlichen Slicks bilden“, sagt Wurl. Schutz der Mikroben vor ultraviolettem Licht könnte eine der günstigen TEP-Auswirkungen sein, die die Wissenschaftler unter anderem mit ihrem Versuchsaufbau von Bord des Forschungsschiffs Poseidon aufklären möchten.

Mitarbeiter der ICBM-Arbeitsgruppe Planktologie werden an Bord Wachstumsversuche zu Mikroalgen durchführen. Dazu werden Wasserproben in dem nährstoffarmen Meeresgebiet aus Tiefen gewonnen, in denen Biomasse auffindbar ist. Diese Proben werden mit definierten Nährstoffzusätzen unter unterschiedlichen Lichtverhältnissen inkubiert. So möchte man zum Beispiel herausfinden, ob höchste Lichtintensitäten, wie sie bei Oberflächenfilmen typischerweise auftreten, das Wachstum von Phytoplankton hemmen. Das würde erklären, warum frühere Studien die bakterielle Besiedelung von Oberflächenfilmen beschrieben, Phytoplankton jedoch kaum gefunden wurde.

Ebenfalls an Bord ist der für das argentinische Zentrum für die Untersuchung mariner Systeme (CESIMAR, Centro para el Estudio de Sistemas Marinos) tätige Plankton-Ökologe Rodrigo J. Gonçalves, der Zooplankton aus unterschiedlichen Tiefen gewinnen wird. Im Vordergrund seiner Arbeiten steht ebenfalls die Auswirkungen von Licht, insbesondere der UV-Strahlung, hier auf das tierische Plankton.

Voraussichtlich mit einem breiten Fächer an neuen Erkenntnissen zu den Auswirkungen von Licht auf das Meeresleben wird FS „Poseidon“ am 4. Oktober im südostspanischen Cartagena seine aktuelle Expedition beenden.

Zum Blog von Bord FS Poseidon.

Zwei der Mesokosmen bei ersten Versuchen von Bord FS Alkor
(im Hintergrund). Foto: Marc Petrikowski