Hydrothermalquellen vor der griechischen Küste - Neue Emmy Noether-Nachwuchsgruppe in Bremen

Aus Hydrothermalquellen am Meeresboden sprudelt Wasser, das über 400° Celsius heiß sein kann. Und dennoch sind diese Quellen Oasen der Tiefsee, dicht besiedelt von vielfältigen Lebewesen, die sich optimal an die extremen Lebensbedingungen angepasst haben. Die Tiefseequellen erstrecken sich entlang der Mittelozeanischen Rücken über den gesamten Planeten. Doch in einigen Gebieten entlang submariner vulkanischer Aktivität kommen hydrothermale Systeme auch in flachen Küstengewässern vor. So auch im Hauptuntersuchungsgebiet der neuen Emmy Noether-Nachwuchsgruppe am MARUM: „Vor der griechischen Insel Milos finden wir heiße Quellen schon in drei Metern Tiefe. Anders als in der Tiefseeforschung können wir diese Flachwasserhydrothermalquellen länger und öfter untersuchen und das mit weitaus einfacheren Mitteln.“ erklärt Dr. Solveig Bühring, Leiterin der Nachwuchsgruppe. Auch die zwei weiteren Forschungsgebiete vor der Antilleninsel Dominica und vor Taiwan liegen nur wenige Meter unter der Wasseroberfläche. Aufgrund des geringeren Drucks erreicht das Wasser dieser Quellen nicht so hohe Temperaturen wie in der Tiefsee. Der vor Milos gemessene Höchstwert betrug 120° Celsius.

Bührings Forschung an diesen Flachwasserhydrothermalquellen wird nun für fünf Jahre von der DFG im Rahmen des Emmy Noether-Programms mit insgesamt knapp 1.000.000 Euro gefördert. Im Emmy Noether-Programm soll herausragenden jungen Nachwuchswissenschaftlern die Möglichkeit geboten werden, eine eigene Nachwuchsgruppe zu leiten. Bühring kann nun innerhalb des MARUM ihre Nachwuchsgruppe, bestehend aus einem Post-Doktoranden und zwei Doktoranden, einrichten. Zusammen mit ihrem Team will die 37-jährige Biologin die Zusammensetzung der mikrobiellen Organismengemeinschaften in den küstennahen Hydrothermalsystemen und ihre Stoffwechselprozesse erforschen.

Die Untersuchungen der Nachwuchsgruppe sollen Einblick in die einzigartige Anpassung dieser weitestgehend unerforschten Organismen und die vielfältigen Wechselwirkungen zwischen Bio- und Geosphäre geben. „Wir erhoffen uns Einblicke in den Kohlenstoffkreislauf hydrothermaler Systeme und damit möglicherweise auch Puzzleteile auf dem Weg zur Lösung von zwei der wichtigsten biogeochemischen Rätsel: Der Entstehung des Lebens und seiner Grenzen.“

Bei ihren Untersuchungen nutzen die Forscher sogenannte Markierungsexperimente. Hierbei werden Sedimentproben mit einem Substrat versetzt, welches mit dem seltenen Kohlenstoffisotop 13C markiert ist, und danach wieder auf dem Meeresboden abgesetzt. Sollten später in den untersuchten Organismen erhöhte Mengen des Kohlenstoffisotops nachgewiesen werden, würde dies zum ersten Mal Rückschlüsse auf den bislang wenig bekannten Kohlenstoffkreislauf solcher extremen Ökosysteme erlauben.

Nach dem Studium der Biologie in Aachen und Hamburg erwarb Solveig Bühring ihren Doktortitel an der Universität Bremen. Nach einem Forschungsaufenthalt am renommierten Massachusetts Institute of Technology (MIT), USA, kam die damalige Marie Curie-Stipendiatin nach Bremen zurück, wo sie seit 2007 als Fellow am MARUM arbeitet. Nun freut sich Bühring auf die neuen Aufgaben und Herausforderungen als Leiterin der Nachwuchsgruppe. Schon für Mai nächsten Jahres ist eine erste Expedition mit einem großen internationalen Team zu den Hydrothermalquellen vor Milos geplant.

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Jana Stone
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