Saisonale Tang-Primärproduktion an einem Felsküstenstandort: Integration von Physiologie und Biochemie in eine ökologische Modellierung

Das Projekt ist DFG-gefördert und hat das Ziel, submarine Tangwälder (Laminaria hyperborea) an einer gemäßigten Felsküste (Helgoland) auf ihren Kohlenstoff-Eintrag zu untersuchen. Bisher sind nur punktuelle Daten zu ihrer Biomasse und Verteilung bekannt, auf denen grobe Hochrechnungen der Primärproduktion beruhen. Zudem soll untersucht werden, wie sich die Erderwärmung auf die Primärproduktion auswirkt. Die sich saisonal ändernden Primärproduktion und das Kohlenstoffbudget von L. hyperborea werden durch eine Kombination aus verschiedenen physiologischen und biochemischen Methoden im Projekt untersucht. Die gesammelten Daten werden zusammen mit bereits vorhandenen Daten verwendet, um ein Tang-Primärproduktionsmodell zu erarbeiten.

Biologische Bodenkrusten in Dünen

Im Rahmen eines Georg-Forster Forschungsstipendiums der Alexander-von-Humboldt Stiftung untersucht Dr. Tatiana Mikhailyuk die morphologische und molekular-genetische Biodiversität von Grünalgen und Cyanobakterien in biologischen Bodenkrusten von Dünen der Ostsee, sowie im Vergleich zu denen am Schwarzen und Azov Meer (Ukraine). Darüber hinaus werden erste biogeochemische Untersuchungen zur Phosphor-Anreicherung durch biologische Bodenkrusten durchgeführt.

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Soil Crusts: Genexpression im biogeochemischen P-Kreislauf in biologischen Bodenkrusten von Sanddünen an der Ostsee

Die Sanddünen der Ostsee sind ein dynamischer und ökologisch herausfordernder Standort und bieten einen einzigartigen Lebensraum für die Ansiedlung von biologischen Bodenkrusten. Hierbei handelt es sich um Gemeinschaften aus Bakterien, Cyanobakterien, Grünalgen, Flechten und Pilzen. Aufgrund ihrer Beteiligung in der Primärproduktion, der Anreicherung der Dünen mit organischen Verbindungen, der Rolle in Nähstoff- und Wasserkreislauf und der Stabilisierung der obersten Bodenschicht, sind diese als sogenannte „Ökosystemingenieure“ bekannt. Allerdings wurde bisher das wachstumslimitierende Element Phosphor und insbesondere die molekularbiologischen Prozesse innerhalb des Phosphor-Zyklus in Biokrusten, kaum untersucht.

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Biologische Bodenkrusten als Erstbesiedler von Kali-Abraumhalden

Dieses anwendungsorientierte Projekt untersucht die Eignung von biologischen Bodenkrusten zur Begrünung von Kali-Abraumhalden. Eine ausgebildete Bodenkruste könnte den umweltschädlichen Salzaustrag der Halden verringern, indem Regenwasser abgefangen wird. Zunächst werden Algen und Cyanobakterien aus biologischen Bodenkrusten aus Haldenumgebung isoliert, deren Salztolerant bestimmt und schließlich künstliche Krusten auf Haldenmaterial gebildet.

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CLIMARCTIC

CLIMARCTIC behandelt die Diversität und Funktion in und auf arktischen Böden lebenden Mikroorganismen, sowie deren Aktivität und Funktion für die Arktis und den globalen Stoffflüssen. Der Hauptfokus liegt auf dem Einfluss des Klimawandels auf die Mirkoorganismengemeinschaften.

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Taxonomie und kryptische Diversität von Mikroalgen in biologischen Bodenkrusten

Das Projekt ist Teil des DFG-geförderten Schwerpunktprogramms „TaxonOmics“, welches moderne taxonomische Methoden anwenden will um die Entdeckung und Benennung von Organismen zu beschleunigen – die Grundlage für eine akkurate Biodiversitätsabschätzung. Unser Projekt wird sich dabei auf häufige und weitverbreitete Mikroalgen in biologischen Bodenkrusten fokussieren. Die weltweite Verbreitung der BSCs macht diese interessante Mikroökosysteme zu geeigneten Kandidaten um Artentstehungsprozesse in Abhängigkeit von der geographischen Verbreitung und Umweltbedingungen zu verfolgen. Ein polyphasischer Ansatz basierend auf molekularen Daten, unterstützt durch morphologische und ökophysiologische Charakteristika, wird sowohl zu in einer robusten Taxonomie als auch zu der Entdeckung und Benennung neuer Arten führen.

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CRUSTWEATHERING - Struktur und Funktion von Biokrusten bei Verwitterung, Bodenbildung und Erosionsprozessen

Das neue DFG Schwerpunktprogramms 1803 Earth Shape: Earth Surface Shaping by Biota wird seit Anfang 2016 gefördert. Die Hauptziele des interdisziplinären Teilprojektes CRUSTWEATHERING sind die Erfassung von Struktur und Funktion der Gesteinsverwitterung Biologischer Bodenkrusten entlang eines klimatischen Gradienten in Chile. Die Verbreitung dieser Gemeinschaften in der Landschaft soll mit Hilfe der Fernerkundung sowie deren Aktivität in Abhängigkeit der Wasserverfügbarkeit untersucht werden.

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Crustfunction II - Funktionalität biologischer Bodenkrusten in gemäßigten Breiten

Martin Albrecht untersucht an Bodenkrusten aus den Biodiversitäts-Exploratorien mittels genetischer Methoden die Funktionalität der Mikroorganismengemeinschaft im Zusammenhang mit Nährstoffen und Landnutzung.

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Aktivität von Phosphatasen in terrestrischen und aquatischen Mikroalgen

Die Hauptziele dieses Projekts beinhalten die Optimierung der Analysemethoden zur Messung der Phosphataseaktivität in aquatischen und terrestrischen Proben. Diese verbesserte Methode soll dazu genutzt werden Schwellenwerte in verschiedenen Algen und Mikroorganismen auszuarbeiten ab derer die Phosphataseaktivität einen Phosphorbedarf anzeigt. Mit diesen Schwellenwerten soll des weiteren die Phosphataseaktivität in verschiedenen Habitaten entlang der Ostsee und deren verschiedenen Phosphor Pool bewertet werden, sowie die in-situ Umsatzraten von organischem Phosphor berechnet werden.

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BACOSA - Stofflüsse im Pelagial

Im Rahmen des Projekts BACOSA (Baltic Coastal System Analysis und Status Evaluation) werden Daten zu Stoffströmen im Schilfgürtel und in von Makrophyten dominierten Zonen innerer und äußerer Küstengewässer erhoben. Dabei steht die Verfügbarkeit des Elements Phosphor im Fokus. Das Projekt "Stofflüsse im Pelagial - Produktion im Pelagial und Stoff- sowie Partikelaustausch mit den Sedimenten" wird an der biologischen Station Zingst durchgeführt. 

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Baltic TRANSCOAST - Mikrophytobenthische Primärproduktion

Entlang eines marin-terrestrischen Gradienten wird die Primärproduktion des Mikrophytobenthos gemessen. Begleitend werden die Ausscheidungen und die Mineralisierung von gelösten organischen Kohlenstoffverbindungen quantifiziert. Diese Prozesse sind wichtige Einflussfaktoren auf die Verfügbarkeit und den Kreislauf von Kohlenstoff in Flachwasser der Ostsee und werden von hydrodynamischen Prozessen (Strömung, Sedimenttransport) dem Eintrag terrestrischer Substanzen stark beeinflusst.

Baltic Transcoast wurde im November 2019 von der DFG um weitere 4,5 Jahre verlängert.

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Protisten in biologischen Bodenkrusten

Biologische Bodenkrusten (BSCs) bestehen aus Bodenpartikeln und Organismen innerhalb der obersten Millimeter der Bodenoberfläche. Die Bodenmikrobiota ist einer der wichtigsten Aspekte der BSC-Studien, einer der wichtigsten Forschungsbereiche in der Biodiversität. Protisten sind kritische Bestandteile von mikrobiellen Gemeinschaften und haben eine ökologische Rolle im Boden.

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Artenzusammensetzung und Biodiversität von Diatomeen

Diatomeen sind ökologisch weitverbreitet und kommen im Süßwasser, im Meer sowie im Boden und auf feuchten Oberflächen vor. Sie haben eine wichtige Rolle als Haupt-Primärproduzenten organischer Stoffe besonders in marinen Ökosystemen. Diatomeengemeinschaften werden auch als Überwachungsinstrument für Wasserqualität und als Indikatoren in der Palaeolimnologie benutzt.

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Biodiversität und Biogeographie mariner benthischer Diatomeen der Polargebiete

In antarktischen und arktischen marinen Ökosystemen sind insbesondere die Mikroorganismen und deren Biodiversität und Funktionen in Nahrungsnetzen, sowie die Mechanismen die eine räumliche und zeitliche Verbreitung beeinflussen, noch weitgehend unerforscht. Das Projekt ist Teil des DFG-geförderten Schwerpunktprogramms „Antarktisforschung“, und untersucht die Biodiversität und Biogeographie benthischer Diatomeen auf küstennahen Weichböden.

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Die ökologische Rolle pilzlicher Parasiten von benthischen Diatomeen polarer Küstengewässer

Parasitismus wurde kürzlich als ökologisch sehr erfolgreiche und wahrscheinlich häufigste biotische Interaktion und Ernährungsstrategie im Pelagial der Weltmeere identifiziert. Jedoch fehlen entsprechende Untersuchungen an benthischen Diatomeen der Polargenbiete. Diese Wissenslücke soll im Rahmen eines Promotionsprojektes im DFG-geförderten Schwerpunktprogramm „Antarktisforschung“ geschlossen werden.

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Die Schiffsbohrmuschel Teredo navalis in der Ostsee

Die Biologie und Ökologie, sowie die Verbreitung der ökonomisch bedeutsamen Schiffsbohrmuschel Teredo navalis an der Mecklenburgischen Küste werden in Freiland und Labor untersucht. Dazu vergleichen wir die Schiffsbohrmuscheln der Ostsee auch mit den unmittelbaren Verwandten anderer Meeresgebiete.

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