AG Hinrichs - Aktuelles

Publikation in Nature Communications

(April 2023) Rolle von Flächenbränden beim drittgrößten Massenaussterben - Das Ende des Perm war geprägt von großflächiger vulkanischer Aktivität, die vom Nordosten des Urkontinents Pangaea ausging und ca. 1 Mio Jahre lang andauerte. Das drittgrößte Massenaussterben der Erde setzte jedoch erst am Ende dieser Periode ein und ereignete sich innerhalb von ca 60.000 Jahren. Die genauen Auslöser konnten bisher noch nicht eindeutig geklärt werden. Ein Team mit Ryosuke Saito als Erstautor setzte hier das Verfahren der ultrahochauflösenden molekularen Bildgebung (MSI) zur Analyse der obersten 20 cm Gesteinsprobe des End-Perm (ca 8.000 Jahre) aus der Meishan Sektion ein. Die Ergebnisse weisen auf mehrere Serien von Flächenbränden und andere Umweltzerstörungen hin und werden hier präsentiert und diskutiert.

Publikation in Nature

November 2022: Das im ZOOMecular Projekt entwickelte Verfahren der hochaufgelösten molekularen Bildgebung (MSI) an intakten Sedimenten hat die zeitliche Auflösung von Klimarekonstruktionen aus Sedimentarchiven um Größenordnungen verfeinert. In dieser Studie mit Lars Wörmer als Erstautor werden die Auswirkungen der letzten globalen Erwärmung, beim Übergang des Pleistozäns ins Holozän, auf Temperaturschwankungen in saisonaler Auflösung beschrieben. Hierfür wurde ein 60 cm langer Abschnitt der laminierten Sedimente des Cariaco Beckens in einer Auflösung von 100 µm mit MSI analysiert.

 Publikation in Nature Geoscience

Sept 2022: Das Verfahren der hochauflösenden molekularen Bildgebung (MSI) wurde im ZOOMecular Projekt entwickelt und von einem Team um Igor Obreht zur Untersuchung von Temperaturaufzeichnungen aus dem letzten Interglazial im östlichen Mittelmeer eingesetzt. Die Analysen eines Sedimentkerns umfassen einen Zeitraum von ca 4.800 Jahren und erzielten dabei eine Auflösung von 1 bis 4 Jahren.

MARUM Mitteilungen

 Publikation in Science Advances

May 2021: In so-called sulfate-methane transition zones in the seafloor, where sulfate from seawater meets methane from the deeper sediment, specialized microbes (ANME) consume this methane by the anaerobic oxidation of methane (AOM). This process leads to an enrichment of heavier ¹³C in the remaining methane. However, often very light methane is found in those transition zones, indicating to methane production. Gunter Wegener and co-authors from Rehovot and Bremen could clarify this contradiction showing that the isotopes effects in AOM depend on the availability of sulfate.

MARUM Mitteilungen

Publikation in Science

December 2020: Based on IODP Expedition 370 „T-Limit“, an international team of scientists gained new insights in the temperature limits of life in deep subseafloor sediments of the Nankai Trough subduction zone. Here, Verena Heuer and colleagues present their unique findings of life signals down to deep sediments with temperatures up to 120 °C.

MARUM Mitteilungen

Aufnahme in die Leopoldina

Mai 2019: Kai-Uwe Hinrichs wurde in die Leopoldina, Nationale Akademie der Wissenschaften, als Mitglied gewählt. Diese Mitgliedschaft gilt als eine der höchsten wissenschaftlichen Auszeichnungen im deutschsprachigen Raum.

New publication in Science Advances

June 2018: In this publication an international collaboration team presents the latest results of the deep biosphere drilling investigations in the Nankai Trough. Multidisciplinary analysis about interactions between deep-biosphere and geosphere revealed an unexpected high deposit of methane within mud volcanoes and its microbial origin.

Neue Publikation in PNAS

May 2018: Bathyarchaeota have been suggested to play a globally important role in the carbon cycling in marine sediments, but the evidence for their potential metabolic functions has not yet been demonstrated. This study investigated different carbon and energy sources in enrichment cultures and discovered the capability of growing with lignin,which is originating from land plants and know for its poor biodegradability.
 

Neue Taxa bei Archaeen im International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology

Oktober 2017: Ein internationales Team von Autoren veröffentlicht die taxonomische Beschreibung von vier marinen Ammonium-oxidierenden Archaeen vom Stamm der Thaumarchaeen aus der Gattung Nitrosopumilus gen.nov.

Neue Publikation in Marine Chemistry

Juli 2017: Guangchao Zhuang und Kollegen untersuchten das natürliche Vorkommen methylierter Sulfide und Amine (i.e. DMS, DMS(P) und TMA) in marinen Sedimenten der Aarhus Bay und deren Potential für die Produktion von Methan. Hierbei konnte erstmalig die Zusammensetzung der stabilen Kohlenstoffisotope von TMA und DMS(P) ermittelt werden.

Neue Publikation in Environmental Microbiology

Mai 2017: Thaumarchaeota sind eine Hauptquelle der archaeellen Lipide, die als Basis des Paläothermometers TEX86 in geologischen Zeiträumen dienen. Allerdings ist die Kenntnis über die Lipidzusammensetzung von Thaumarchaeota auf eine geringe Anzahl untersuchter Spezies und Verbindungen beschränkt und unterschätzt wahrscheinlich deren Diversität. Felix Elling und seine Kollegen zeigen in einer neuen Studie anhand von zehn Thaumarchaeota-Stämmen, dass deren Lipidzusammensetzung hoch komplex ist und von den phylogenetischen Beziehungen zwischen den Stämmen und ihren unterschiedlichen Lebensräumen (Ozean, Boden, Hydrothermalquellen) abhängt.

Pat­ter­son-Me­dail­le 2017 für Kai-Uwe Hin­richs

März 2017: Kai-Uwe Hinrichs wird auf der Goldschmidt Konferenz in Paris den Clair C. Patterson Preis 2017 für seine Arbeiten über die Wechselwirkungen zwischen mikrobiellem Leben und dem Kohlenstoffkreislauf erhalten. Diese Auszeichung wird von der Geochemical Society für einen innovativen Durchbruch von fundamentaler Bedeutung in der Umweltgeochemie verliehen.

Internationale Bohrexpedition Movie

Januar 2017: Die IODP-Expedition 370, die mit Beteiligung der AG Hinrichs die Limitierung des mikrobiellen Lebens in der tiefen Biosphäre erforscht, präsentiert eine Moviereportage über die Ausfahrt auf ihrer Webseite.

Internationale Bohrexpedition

September 2016: Verena Heuer (MARUM), Fumio Inagaki und Yuki Morono (JAMSTEC) haben die Fahrtleitung der IODP-Expedition 370 "T-Limit of the Deep Biosphere off Muroto" übernommen. Durch Bohrungen vor Japan in Sedimenten des Nankai Trogs mit dem Bohrschiff Chikyu wird erforscht, bis zu welcher Tiefe und Temperaturobergrenze mikrobielles Leben im Meeresboden möglich ist.
Vorstellung in Science

Neue Publikation in Proceedings of the National Academy of Sciences USA

Juni 2016: Die Membranlipide von planktonischen Archaeen bilden die Grundlage für das Paläothermometer TEX₈₆, das von Geochemikern für die Rekonstruktion der Ozeantemperatur in der Erdgeschichte angewendet wird. Sarah Hurley und Felix Elling zeigen in einer neuen Studie, dass die Zusammensetzung der Lipide planktonischer Archaeen allerdings maßgeblich von der Atmungsrate beeinflusst wird, und führen damit einen neuen biologischen Aspekt in die Anwendung dieser fossilen Biomarker als molekulare Temperaturproxies ein.

Neue Publikation in Geochimica et Cosmochimica Acta

Juni 2016: In dieser Publikation wird eine neue Methode zur Analyse von mikrobiellen Biomolekülen in Sedimentproben mit komplexer Probenmatrix vorgestellt. Die Autoren fanden heraus, dass der Zellinhalt an Biomolekülen in der tiefen Biosphäre um bis zu viermal geringer ist als bisher geschätzt wurde. Der neue Ansatz wird die Verwendung von Biomolekülen als Proxy der mikrobiellen Abundanz in Umweltproben unterstützen und verbessern.

Neue Publikation in The Holocene

Juni 2016: Marcus Elvert und Kollegen konnten den Methanumsatz und die Umweltbedingungen für das Holozän anhand der quellenspezifischen Lipidbiomarker aus einem radiokarbondatierten Sedimentkern eines Thermokarstsees im arktischen Alaska rekonstruieren. Die detailierten Signale der Methanoxidation während der letzten ca. 12.300 Jahre deuten darauf hin, dass der rezente Abbau organischer Substanz unter erhöhter Methanproduktion vermutlich die Klimarückkopplung der Zukunft verstärken wird.

Neue Publikation in Applied Environmental Microbiology

Mai 2016: Kevin Becker untersuchte mit seinen Kollegen die Membranlipidzusammensetzung von Methanomassilicoccus luminyensis, dem einzigen kultivierten Vetreter der vor kurzem entdeckten siebten Ordnung der Methanogenen. Die Autoren fanden heraus, dass dieses Archaeon butan- und pentantriol basierte Tetraether als wesentliche Lipide enthält. Butan- und pentantriol Einheiten anstelle der typischen Glycerolstruktureinheit bilden höchst ungewöhnliche Bausteine, die nicht mit den bekannten Pfaden zur Lipidsynthese übereinstimmen.

Laboreinweihung

April 2016: Mit dem neuen "Geobiomolecular Imaging" Labor wurde die zentrale Plattform des ERC-Projektes ZOOMecular geschaffen. Das Labor beherbergt ein "Laser Desorption Ionization-Fourier Transform-Ion Cyclotron Resonance-Mass Spectrometer" (LDI-MS) und ein Mikro-Röntgenfluoreszenzspektrometer (µXRF). Mit diesen beiden Scannertechniken werden an intakten Sedimentkernoberflächen die Verteilungen von Lipidbiomarkern und Elementen der Sedimentmatrix in hoher räumlicher Auflösung analysiert. Hierdurch wird die Erforschung der Klimaveränderungen des jüngeren Quartärs im Zusammenhang mit biogeochemischen und mikrobiellen Prozessen in einer hohen zeitlichen Auflösung ermöglicht.

Neue Publikation in Environmental Microbiology

 Oktober 2015: Felix Elling und seine Kollegen präsentieren eine umfangreiche Bestandsaufnahme der respiratorischen Chinone (membrangebundene Elektronencarrier) in 25 kultivierten Archaeenstämmen und in Umweltproben. Die Autoren zeigen, dass respiratorische Chinone, insbesondere in Verbindung mit Membranlipiden, erhebliches Potential zum Nachverfolgen archaeeller Gruppen und assoziierter Stoffwechselprozesse in der marinen Umwelt besitzen.

Neue Publikation in Organic Geochemisry

August 2015: Bisher wurden diverse häufig verwendete Temperaturproxies mit unterschiedlichen analytischen Methoden bestimmt. In dieser Publikation stellen Kevin Becker und seine Kollegen eine neue HPLC-MS basierte analytische Methode vor, mit der die drei gängigen Proxis zur Paläo- Oberflächenwassertemperatur simultan mit sechs weiteren Proxis zur Rekonstruktion der Paläosalinität und Methanhydratdissoziation ermittelt werden können. Diese schnelle und zuverlässige Methode ermöglicht die Analyse multipler Proxis, die zur Interpretation von Paläodatensätzen benötigt werden.

Neue Publikation in Science

 Juli 2015: Juli 2015: Kai-Uwe Hinrichs (MARUM) und Fumio Inagaki (JAMSTEC) leiteten die IODP-Expedition 337, auf der vor Japan die bislang größte Tiefe des Meeresbodens erbohrt wurde. In der aktuellen Ausgabe von Science (24.07.2015) berichten sie mit ihrem internationalen Team von Wissenschaftlern über die Entdeckung mikrobieller Lebenszeichen und intakter Zellen innerhalb des gesamten Bohrkerns von ca. 2,5 km Länge. Hierbei wurden in den Kohleschichten zwischen 1,5 and 2,5 km Tiefe mikrobielle Gemeinschaften aufgespürt, die offensichtlich Methanogenese betreiben und terrestrischen Gemeinschaften in Waldböden ähneln.

Neues ERC-Projekt

Juli 2015: Kai-Uwe Hinrichs hat im 2014-Wettbewerb das zweite "Advanced Grant" Projekt vom Europäischen Forschungsrat erhalten, nachdem das vorherige ERC-Projekt DARCLIFE kürzlich abgeschlossen wurde. Das 5-jährige Projekt "ZOOMecular" wird sich mit der Analyse von Lipidbiomarkern in Sedimentkernen beschäftigen, um Klimaprozesse der jüngeren Erdgeschichte in ungewohnt hoher Auflösung zu rekonstruieren und mikrobielle Prozesse in marinen Sedimenten auf neue Weise zu untersuchen.

Neue Publikation in Nature Communications

 Juli 2015: Wetlands are known as one large natural source of atmospheric methane. In this publication, a team of marine scientists from the University of Georgia and Hinrichs Lab elucidated the methane consumption processes in different wetland systems. A great amount of the microbially produced methane was consumed directly within the systems by anaerobic oxidation of methane, showing oxidation rates per day comparable to those in marine environments.
UGA Pressemitteilung

Neue Publikation in Science

März 2015: Ein internationales Forschungsteam um Shuhei Ono und David Wang (MIT, Cambridge, USA) präsentiert einen neuen methodischen Ansatz, um den Ursprung des Klimagases Methan identifizieren zu können. Dieser Ansatz basiert auf dem Vorkommen des seltenen Isotopologs ¹³CH₃D, welches Aufschlüsse auf die Temperatur der Methanbildung liefert. Die Studie beschreibt, dass die Isotopologen des biologisch gebildeten Methans abweichende Bildungstemperaturen ergeben und liefert Hinweise auf die Methanquellen in der Umwelt..
MIT  Pressemitteilung

Neue Publikation in The ISME Journal

März 2015: Mofette-Böden weisen durch den Austritt vulkanischer Gase ungewöhnlich hohe CO₂-Konzentrationen auf. Felix Beulig und Kollegen aus Hinrichs Lab untersuchten die Auswirkungen der extremen CO₂-Konzentrationen auf die mikrobielle Gemeinschaft und den Kohlenstoffkreislauf, u.a. die Aufnahme von CO₂ in Biomasse, an einem Mofette-Standort im Vergleich zu einem unbeeinflussten Referenzboden.

Neue Publikation in Frontiers in Microbiology

Januar 2015: Marcos Yoshinaga and colleagues present the first attempt to study how archaeon Methanothermobacter thermautotrophicus modulates its membrane lipids in response to environmental growth conditions. The authors designed cultivation experiments to investigate changes in the detailed IPL composition in dependence on limited energy (H₂) and nutrient (potassium, phosphate) supply.

Neue Publikation in Proceedings of the National Academy of Sciences

Oktober 2014: Lars Wörmer und seine Kollegen präsentieren eine neuartige, laserbasierte Methode zur direkten Analytik von molekularen Biomarkern auf Sedimentkernoberflächen. Damit können Informationen über Umweltbedingungen in der Vergangenheit in einer bisher noch nicht vorstellbaren hohen zeitlichen Auflösung rekonstruiert werden.

Neue Publikation in Geochimica et Cosmochimica Acta

Juli 2014: In Laborexperimenten mit Reinkulturen von Nitrosopumilus maritimus untersuchten Felix Elling und Kollegen die Lipidzusammensetzung dieser Ammonium-oxidierenden Archaeen (AOA). Ihre Ergebnisse tragen zu der Charakterisierung und Detektion aktiver AOA Gemeinschaften bei und erlauben ein besseres Verständnis der Entstehung von Paläoumweltproxies, wie z.B TEX86.

Neue Publikation in Geochimica et Cosmochimica Acta

Juni 2014: Gelöstes organisches Material (DOM) ist eine komplexe Mischung aus tausenden von einzelnen Verbindungen. Mit ultrahoch-auflösender Fouriertransformations-Ionencyclotronresonanz-Massenspektrometrie (FT-ICR-MS) können die einzelnen Bestandteile dieser Mischung unterschieden und in Hinblick auf ihre elementare Zusammensetzung charakterisiert werden. Frauke Schmidt und Kollegen haben mit dieser Methode in Sedimente aus dem Schwarzen Meer zwei verschiedene DOM Pools verglichen, die von benthischen Mikroorganismen als Kohlenstoff und Energiequelle genutzt werden können: organisches Material, das gelöst im Porenwasser des Sediments vorliegt, und organisches Material, das von der Festphase des Sediments durch wässrige Soxhlet Extraktion gelöst wird.

Neue Publikation in the Proceedings of the National Academy of Sciences

 Mai 2014: CO₂ Fixierung ist der wichtigste biosynthetische Prozess auf der Erde, denn er ermöglicht autotrophen Organismen ihre gesamte Biomasse aus anorganischem Kohlenstoff aufzubauen. Bei der Untersuchung von Ammoniak-oxidierenden Archaeen hat Martin Könneke zusammen mit Kollegen aus Freiburg, Zürich und Seattle einen neuen Stoffwechselweg entdeckt, der energieeffizienter ist als alle anderen bisher bekannten Mechanismen für die autotrophe CO₂ Fixierung in Gegenwart von Sauerstoff. Diese Entdeckung liefert eine biochemische Erklärung dafür, dass diese im Ozean häufig vorkommenden Mikroorganismen mit extrem geringen Nährstoff- und Energiemengen in den Tiefen der Meere existieren können.

Neue Publikation in Rapid Communications in Mass Spectrometry

 May 2014: Studies of archaeal glycerol dibiphytanyl glycerol tetraethers (GDGTs) in the environment and cultures have exclusively focused on compounds with fully saturated alkyl moieties. Using a new LC/MS protocol, Charlie (Chun) Zhu and colleagues found a number of novel unsaturated GDGTs (uns-GDGTs) whose alkyl chains contain up to six double bonds and zero to two cyclopentyl moieties. They were detected as both core lipids and intact polar lipids. Investigation of samples from various marine environments suggests that uns-GDGTs contribute significantly to the archaeal lipid pool in anoxic methane-rich environments (Black Sea, Cariaco Basin, seep sites) but are barely detectable in oxic or hypersaline settings.

Neue Publikation in Science

Mai 2014: Marshall Bowles und Kollegen haben ein neuartiges Modell entwickelt, mit dem sie abschätzen können, wieviel Sulfat weltweit von Bakterien im Meeresboden umgesetzt wird. Ihre auf einem künstlichen neuronalen Netzwerk beruhenden Ergebnisse weichen stark von vorherigen Abschätzungen ab, da die nur wenig untersuchten energie- und nährstoffarmen sandigen Sedimente stärker berücksichtigt werden als in Abschätzugnen, die auf experimentellen Studien beruhen.

Neue Publikation in Organic Geochemistry

April 2014: Als Sitan Xie und ihre Kollegen die Verteilung von mikrobiellen Membranlipiden in der Sauerstoffminimumzone des östlichen tropischen Nordpazifiks untersuchten, fanden sie neun Gruppen von Glycerol-Ether-Kernlipiden, darunter OH-GDDs, OB-GDGTs, SB-GDGTs, IB-GDGTs und H-1020. Dies ist der erste Bericht über das Vorkommen dieser „Waisenlipide“ in der marinen Wassersäule. Er lässt vermuten, dass sie durch anaerobe planktonische Mikoorganismen gebildet werden.

Neue Publikation in Marine Chemistry

März 2014: Wenn Mikroorganismen organisches Material in marinen Sedimenten abbauen, werden niedermolekulare Alkohole gebildet und in das Porenwasser abgegeben. Über das biogeochemische Verhalten dieser Alkohole ist bisher wegen analytischer Schwierigkeiten nur wenig bekannt. In dieser Studie präsentieren Guangchao Zhuang und Kollegen Methoden für die Analyse von niedrigen Methanol- und Ethanolkonzentrationen in marinem Porenwasser sowie Ergebnisse für Sedimente des Schwarzen Meeres und Golfs von Mexiko.

Neue Publikation in Organic Geochemistry 

Februar 2014: Eine erst kürzlich beschriebene neue Gruppe archaeeller Lipidbiomarker, GDD Core-Lipide mit unterschiedlicher glycosidischer Kopfgruppe, wurde von Travis Meador und seinen Kollegen in marinen Sedimenten und einer Reinkultur der Thaumarchaee Nitrosopumilus maritimus analysiert. Die spezifschen Cycloalkyl-Verteilungsmuster dieser Core-Lipide deuten eher auf eine biosynthetische Quelle hin anstelle einer ausschließlich diagenetischen Umwandlung der entsprechenden 1G-GDGTs.

Neue Publikaton n Frontiers in Microbiology 

Januar 2014: Es ist bisher nur wenig darüber bekannt, wie Membranlipide von Archaeen auf Umwelteinflüsse reagieren. Travis Meador und Kollegen untersuchten erstmals die Zusammensetzung von IPLs in Abhängigkeit von Wachstumsstadium und Phosphorangebot an Thermococcus kodakarensis, einer thermophilen Archaee und erbringen dabei den Nachweis für einen spezifischen IPL Biomarker.

Neue Publikation in Nature Geoscience

Januar 2014: Marcos Y. Yoshinaga deckt gemeinsam mit seinen Kollegen auf, wie die ungewöhnliche Isotopensignatur von Methan in der Sulfat-Methan-Übergangszone des Meeresbodens durch niedrige Sulfatgehalte verursacht werden kann und liefert damit neue Erkenntnisse über die Stoffwechselprozesse der Archaeen in der tiefen Biosphäre.

New paper in Rapid Communications in Mass Spectrometry

December 2013: Glycerol serves as the principal backbone moiety bound to various acyl/alkyl chains for membrane lipids of Eukarya, Bacteria, and Archaea. In this study, Charlie (Chun) Zhu and colleagues report a suite of unusual tetraether lipids in which one of the two conventional glycerol backbones is substituted by butanetriol or pentanetriol. Of these, isoprenoidal butanetriol dialkyl glycerol tetraethers (iso-BDGTs) were the most abundant. They are likely produced by Archaea. Butanetriol- and pentanetriol-based tetraether lipids occur in modern estuarine and deeply buried subseafloor sediments, suggesting the presence of alternative backbones in archaeal lipids.

Neue Publikation in Organic Geochemistry

Oktober 2013: Charlie (Chun) Zhu und Kollegen haben eine chromatographische Methode zur Auftrennung und massenspektrometrischen Charakterisierung von Etherlipiden entwickelt. Mit dieser Methode ist es nun möglich, in einem Lauf die komplette strukturelle Diversität dieser Komponenten zu charakterisieren. Somit können Paläoumweltproxies simultan in core Lipiden und intakten polaren Lipiden ermittelt werden.

Neue Publikation in Organic Geochemistry

Oktober 2013: Eine neuartige Aufreinigungsmethode für Phospholipide in Sedimentextrakten wurde von Rong Zhu und ihren Kollegen entwickelt. Diese Methode basiert auf einer mit Zirkonium beschichteten Silica-Festphase, die spezifisch Phospholipide festhält und somit eine verbesserte Detektion dieser umweltrelevanten Komponenten ermöglicht.

New paper in Applied and Environmental Microbiology

August 2013: The uncultured miscellaneous crenarchaeotic group (MCG) archaea comprise one of the most abundant microbial groups in the Earth's subsurface environment. However, very little information is available regarding the lifestyle, physiology, and factors controlling the distribution of members of this group. Using a novel method consisting of both cultivation and molecular techniques, Emma Gagen and colleagues investigated enrichment cultures prepared from estuarine sediment with a variety of carbon substrates and cultivation conditions. They found viable MCG archaea that are amenable to in vitro cultivation and tolerant to initially oxic conditions.

Neue Publikation in Organic Geochemistry

Juni 2013: Kevin Becker stellt gemeinsam mit seinen Kollegen eine verbesserte Methode für die Auftrennung von Etherlipiden vor. Diese Verbindungen sind wichtige Bausteine in den Zellmembranen von Archaeen und Bakterien. Die Methode beruht auf UHPLC und zwei in Tandem geschalteten HILIC Säulen.

Neue Publikation in Organic Geochemistry

Juni 2013: Sitan Xie hat zusammen mit ihren Kolleginnen und Kollegen potenzielle Substrate identifiziert, aus denen Mikroorganismen in marinen Sedimenten Ethan und Propan bilden können.

Neue Publikation in Organic Geochemistry

Juni 2013: Lars Wörmer und seine Kollegen haben das Methodenspektrum für die IPL-Analytik erweitert. Sie stellen hier ein neues analytisches Protokoll für UPLC, qTOC und eine Reihe neuer chromatographischer Säulen vor.

Neue Publikation in Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

April 2013: Sitan Xie und ihre Kollegen haben die Abbaukinetik intakter archaeeller Glykolipide unter Bedingungen unterhalb des Meeresbodens ermittelt. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass beträchtliche fossile Anteile ihre Eignung als Marker für Leben limitieren. Die Verwendung der kinetischen Parameter in biogeochemischen Modellen bietet wichtige Rückschlüsse auf die Wachstumsraten von Archaeen in Sedimenten.

MARUM-Forschungspreis

Dezember 2012: Matthias Kellermann wurde mit dem "MARUM-Forschungspreis für Marine Geowissenschaften 2012" für seine Doktorarbeit ausgezeichnet, in der er mit Hilfe von Lipidmolekülen den mikrobiellen Stoffwechsel an extremen Umweltstandorten entschlüsselt hat.

IODP Expedition 337 im marumTV

November 2012: IODP Expedition 337 untersucht mit Hilfe eines 2466 m tiefen Bohrlochs die tiefe Biosphäere im Kontinentalhang vor Japan. Aus der AG Hinrichs haben Kai-Uwe Hinrichs als Co-Fahrtleiter, sowie Yushih Lin, Marshall Bowles und Verena Heuer als Wissenschaftler an der Fahrt teilgenommen.  Impressionen von der Arbeit an Bord sind jetzt auf marumTV zu sehen.

Neue Publikation in Proceedings of the National Academy of Sciences

November 2012: Matthias Kellermann und KollegInnen haben mit dualer Stabile-Isotopen-Markierung den Kohlenstofffluss in methanreichen, hydrothermal erhitzten Sedimenten des Guaymas Beckens untersucht. Sie fanden, dass methanoxidierende ANME-1 Archaeen chemoorganoautotroph sind, nicht methanotroph.

Neue Veröffentlichung in Limnology and Oceanography

November 2012: Lars Wörmer und Kollegen haben die Verteilung von Heterozystenglykolipiden in Cyanobakterien und der Umwelt untersucht. Ihre Ergebnisse zeigen das Potenzial dieser Lipide als Biomarker für ökologische Untersuchungen und Paläoumweltstudien.

BIOMARIS Forschungspreis

Oktober 2012: Marcus Elvert wurde der BIOMARIS Forschungspreis 2012 verliehen. Er erhielt den Preis für seine herausragenden Forschungsleistungen und sein persönliches Engagement für die Meeresforschung am MARUM und der Universität Bremen.

Neue Veröffentlichung in Rapid Communications in Mass Spectrometry

Oktober 2012: In zwölf global verteilten tiefen marinen Sedimenten haben Xiaolei Liu und Kollegen mehrere neue Serien von Archaean- und vermutlich Bakterienlipiden entdeckt. Das analytische Verfahren beinhaltete Atmospheric Pressure Chemical Ionization Mass Spectrometry (APCI-MS). Tandem Massenspektren (MS/MS) wurden mit quadrupole time-of-flight (qTOF) Massen Spektrometrie erzeugt.

Perspektiven in Science: Verkleinerung der Tiefen Biosphäre

Oktober 2012: Kai-Uwe Hinrichs und Fumio Inagaki reflektieren eine kürzlich erschienene Studie, die neue Hinweise auf die Größe und Verteilung von mikrobieller Biomasse im Meeresboden gibt.

Neue Publikation in Environmental Ecology

Januar 2012: Yu-Shih Lin und Kollegen haben in Langzeitexperimenten durch Markierungen mit stabilen Isotopen die Biosynthese von Archaeanlipiden in tiefen marinen Sedimenten untersucht. Sie fanden, dass die Wachstumsrate von benthischen Archaean 8 m unter dem Meeresboden sehr niedrig ist; die Hauptgruppe der polaren Archaeanlipide wird innerhalb von 1,700 bis 20,500 years einmal umgesetzt.

Neue Publikation in Geochimica et Cosmochimica Acta

April 2012: In dieser Veröffentlichung wird erstmals die erfolgreiche Identifizierung und strukturelle Charakterisierung von hydroxilierten GDGTs vorgestellt. Angesichts der weiträumigen Verteilung dieser Komponenten in Tiefseesedimenten schlagen Xiao-Lei Liu und Kollegen eine potentielle Anwendung als Umweltproxy vor.

Neue Publikation in Deep-Sea Research I

Februar 2012: Stuart Wakeham ist Professor am Skideway Institute of Oceanography (USA), Fellow im Hanse-Wissenschaftskolleg und seit langer Zeit eng mit der AG Hinrichs verbunden. In diesem Aufsatz zeigen er und seine KollegInnen, dass im anoxischen Cariaco Becken vor Venezuela eine vielschichtige Chemokline mit eng gekoppelten Elementkreisläufen exisitiert.

Neue Publikation in Archaea

Februar 2012: Marcos Yoshinaga und Kollegen beschreiben intakte polare Lipiden von mikrobiellen Gemeinschaften die mit Methanaustritten in Tiefseesedimenten assoziiert sind. Dabei ist eine große Diversität neuartiger Archaeenlipide auffällig, deren Struktur analog zu der von Kardiolipinen ist und die eine wichtige Rolle in den Membranen methanotropher Archaeen spielen könnten.

Neue Publikation in Geochimica et Cosmochimica Acta

Januar 2012: Yu-Shih Lin und KollegInnen haben Methoden zur Analyse von gelösten H2 Konzentrationen in tiefen Sedimenten optimiert und getestet. Für tiefe Sedimente am Kontinentalhang vor Namibia stellten sie eine deutliche Lockerung der syntrophischen Kopplung von H2 produzierenden und konsumierenden Aktivitäten fest.

Neue Publikation in Rapid Communications in Mass Spectrometry

November 2011: Marcos Yoshinaga und Kollegen. erreichen eine schnelle, einfache Charakterisierung von intakten Archaeanlipiden in für Umweltproben typischer komplexer organischer Matrix durch HPLC/Elektrospray Ionisierung (ESI)-ITMSn und die systematischen MS2 Fragmentierungsmuster dieser Lipide.

Neue Publikation in Organic Geochemistry

November 2011: Xiaolei Liu und Kollegen beschreiben eine neue Serie von Archaeenlipiden, die in marinen Sedimenten weit verbreitet sind und als isoprenoide Glycerol-Dialkyl-Diether (GDDs) eingruppiert werden. Diese Lipide sind eng mit den GDGTs verwandt, jedoch weisen sie den Verlust einer Glycerol Gruppe auf. Basierend auf der Ringverteilung in beiden Komponentenklassen wird ein gemeinsamer biologischer Ursprung vorgeschlagen.

Neue Publikation in Organic Geochemistry

Oktober 2011: Um die Symbiose zwischen Muscheln und chemosynthetischen Mikroorganismen an kalten und heißen Quellen in der Tiefsee aufzuklären, haben Matthias Kellermann und Kollegen den Kohlenstofffluss in solchen Systemen durch isotopengeochemische Analysen nachverfolgt. Sie konnten feststellen, dass die bakteriellen Symbionten über charakteristische Membranlipide verfügen, die sich als Biomarker eignen, und dass sie den Muscheln als Hauptkohlenstoffquelle dienen.

Zwei neue Publikationen in Geochimica et Cosmochimica Acta

Mai 2011: Aus Interesse am Einfluß von Öl auf die marine Umwelt haben Florence Schubotz und Kollegen das mikrobielle Leben in Asphaltvulkanen am
Boden des Golfs von Mexiko untersucht. Sie stellen fest, dass der natürliche Austritt von Schweröl die Aktivität ölabbauender Bakterien intensiv stimuliert und sowohl die Bildung als auch die anaerobe Oxidation von Methan verstärkt.

Neue Publikation in Environmental Science & Technology

Mai 2011: Frauke Schmidt und Kollegen haben die molekulare Zusammensetzung von gelöster organischer Substanz im Schwarzen Meeres charakterisiert. Ihre FT-ICR-MS Daten deuten darauf hin, dass stickstoffhaltige Verbindungen (z.B. Proteine) im Sediment intensiver umgesetzt werden als im Bodenwasser.

Neue Publikation in Paleoceanography

Mai 2011: Mea Cook und Kollegen haben mit Hilfe von Isotopenanalysen an Karbonaten und Biomarkern nachgewiesen, dass es in der Bering See während der letzten Eiszeit mehrere Episoden mit intensiver Methanfreisetzung aus dem Sediment gab. Die Freisetzung kann nicht mit der Destabilisierung von Gashydraten erklärt werden, könnte aber mit seismischer Aktivität zusammenhängen.

Neue Publikation in Geobiology

März 2011: Solveig Bühring und Kollegen haben Biomarker und die Aufnahme von 13C-markiertem Kohlenstoff in mikrobiellen Gemeinschaften untersucht, die in einer natürlichen Quelle mit extrem hohen Sulfid- und Kohlenwasserstoffkonzentrationen leben. Sie finden Hinweise auf anoxygene Photosynthese und Photoheterotrophy unter Bedingungen, die auf der Erde im späten Archaikum und frühen bis mitlleren Proterozoikum weit verbreitet waren.

Neue Publikation in Organic Geochemistry

Februar 2011: Xiaolei Liu und Kollegen haben in marinen Sedimenten die Kopplung zwischen zwei Typen von Biomarkern beobachtet: den intakten GDGTs, die in enger Beziehung zu im Sediment lebendenden benthischen Archaeen stehen, und Kern GDGTs, die molekulare Fossilien von planktonischen Archaean sind und mit der (Paläo-) Temperatur des Oberflächenwassers in Beziehung stehen. Das Verständnis der Kopplung zwischen beiden Pools ist wichtig für die Interpretation beider Proxies.