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.”

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.”

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.”