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METEOR-BLOG:Meeresforscher berichten von Bord für planeterde

erstellt von aahke zuletzt verändert: 16.04.2008 15:53

Warum fahren Forscher zur See? Wie lebt und arbeitet es sich auf einem Forschungsschiff? Gibt es verborgenes Leben tief im Meeresboden? Bremer Forscher am Zentrum für Marine Umweltwissenschaften (MARUM) an der Universität Bremen beantworten Fragen rund um die Meeresforschung direkt von Bord. In Zusammenarbeit mit dem MARUM berichtet planeterde.de vom 11. bis zum 24. Mai im METEOR-BLOG über den Arbeitstag der Wissenschaftler auf der METEOR.


Meeresforschung hautnah kann auch im Online-Logbuch auf den Seiten des MARUM verfolgt werden. Es wird geführt von Dr. Matthias Zabel (MARUM) und Dr. Timothy Ferdelman (MPI für marine Mikrobiologie), den beiden Fahrtleitern der Expedition.

Ziel der 76. METEOR-Reise sind die nährstoffreichen Küstengewässer Namibias. Auf der Expedition wird das am MARUM entwickelte Meeresbodenbohrgerät MeBo eingesetzt. Es soll in Tiefen des Meeresbodens bis zu 70 Metern vordringen, um dort verborgenes Leben aufzuspüren. Dort verbirgt sich das möglicherweise größte Ökosystem der Erde: die Mikrobengemeinschaft Hunderte Meter tief unter dem Meeresboden.

Schaufenster in die Meeresforschung: Forscher berichten auf planeterde über ihren Alltag auf dem Forschungsschiff

Erste spannende Forschungsergebnisse, wie Forschung auf See aussieht und wie es sich an Bord eines Forschungsschiffes lebt, können Sie ab dem 11. April auf planeterde.de und den Webseiten des MARUM miterleben. Im Abstand von zwei bis drei Tagen halten sie die Fahrtleiter der 76. METEOR-Expedition und weitere Mitglieder der Wissenschafts-Crew im online-Logbuch und Tagesberichten über das Geschehen an Bord auf dem Laufenden.



Zum planeterde Fahrtleiter-Logbuch

Zum METEOR-Blog

Zum Online-Tagebuch auf den Seiten des MARUM.



M76 - 11. April: Bild 2





















Die Ausrüstung für das MeBo füllt fast jeden Zentimeter des Arbeitsdecks. Bild: MARUM

Weißer Fleck Namibia

Über ihr Ziel sind sich die dreißig Wissenschaftler der METEOR-Expedition einig: Sie wollen mehr über diesen weißen Fleck der Meeresforschung erfahren. Die Küstenregion Namibias ist, global betrachtet, eines der vier größten Auftriebsgebiete. Durch den Auftrieb nährstoffreicher Wassermassen entwickelt sich an der Meeresoberfläche eine intensive Biomasseproduktion. Obwohl es bereits dort mikrobiell zersetzt wird, sinkt ein großer Teil des organischen Materials zum Meeresboden ab. Besonders auf dem oberen namibianischen Kontinentalhang lagern große Sedimentdepots. Mit Blick auf das Klimageschehen für die Meeresforscher ein besonders interessanter Bereich: Wie viel Kohlenstoff, der aus dem Kohlendioxid (CO2) der Atmosphäre in Algenbiomasse eingebunden wird, erreicht den Meeresboden und wird in den marinen Sedimenten eingebettet? „Bei dieser Frage spielen biogeochemische Kreisläufe eine ganz wesentliche Rolle“, erklärt Dr. Matthias Zabel, Fahrtleiter auf dem ersten Abschnitt der METEOR-Expedition. Aus früheren Studien war bereits bekannt, dass in Sedimenten auf dem oberen Kontinentalhang außergewöhnlich hohe Mengen von organischem Material deponiert sind. Und zwar nicht nur in der Oberfläche – sie sind auch tief unterhalb des Meeresbodens eingelagert.

Die hohe Biomasse ist der Grund für eine hohe mikrobielle Aktivität in den Hangdepots. Wie und woher das Material transportiert wird und welche Steuergrößen Einfluss auf die biogeochemischen Prozesse nehmen, Menge oder Qualität der organischen Partikel, wurde in einer früheren Studie untersucht. Deren Ergebnisse sollen nun mit neuen Erkenntnissen  aus der aktuellen Expedition verknüpft werden.

MeBo macht mobil

Bislang ist über die Mikrobengemeinschaft in Namibias tiefen Sedimenten nur wenig bekannt. „Mit der Weiterentwicklung des Meeresbodenbohrgerät-Systems können wir im Optimalfall 70 Meter tief beproben“, berichtet Matthias Zabel. Die so gewonnenen Proben könnten Licht in die Prozesse der tiefen Biosphäre bringen. „Man weiß so gut wie nichts“, so sein Fazit. Doch gerade diese Herausforderung reizt den Geologen – wenn es darum geht, gezielt Puzzlestücke ungeklärter Prozesse zu erforschen. „Das ist meine Triebkraft: Ein Stück Natur unserer Erde zu verstehen“.

M76 - 11. April: Bild 1

















Das Aussetzgestell des MeBo wird auf dem Deck der Meteor im Hafen von Kapstadt installiert. Bild: MARUM


Chemie des Porenwassers liefert die Antworten

Ein Schlüssel zum Verständnis mikrobieller Prozesse ist die
Porenwasserchemie. Nährstoffe existieren im Wasser der Sedimentzwischenräume entweder in gelöster oder gebundener Form. Bedingt durch die Stoffwechselprozesse der Bakterien ändern sich die Konzentrationen von Phosphat, Sulfat und weiteren Nährstoffen. "Gegenüber
der Umsatzraten im Oberflächenbereich, dem ersten Meter Sediment, ist die mikrobielle Aktivität in tiefen Sedimenten jedoch deutlich geringer", erklärt Zabel, der die Porenwasserchemie im namibianischen Meeresboden
untersuchen wird.

Tobias Goldhammer, Doktorand am MARUM, setzt auf radioaktive Substanzen, um mikrobielle Prozesse in der tiefen Biosphäre ausfindig zu machen. Wird Phosphat (PO4) von Organismen aufgenommen und ist an verschiedenen Stoffwechselprozesse beteiligt, verändert sich das Verhältnis der in ihm enthaltenen Sauerstoffisotope. Dieses Signal kann als Indikator für die Aktivität mikrobiellen Lebens genutzt werden. Auf METEOR wird der Geoökologe mit radiochemischen Experimenten die Sauerstoffisotope im Phosphatkreislauf untersuchen.


METEOR-BLOG

Wissenschaftler des Bremer Zentrums für Marine Umweltforschung (MARUM), dem Fachbereich Geowissenschaften der Universität Bremen (GeoB), des
Max-Planck-Instituts für marine Mikrobiologie, der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), des Instituts für Biologie und Chemie des Meeres (ICBM) an der Universität Oldenburg und des Departments für Marine Wissenschaften an der Universität North Carolina werden auf der 76. METEOR-Expedition von ihrer Forschung und dem maritimen Leben an Bord berichten. Techniker, Doktoranden und erfahrene Meeresforscher lassen Sie an ersten aufregenden Ergebnissen und spannenden Erlebnissen an Bord teilhaben.

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Zum METEOR-Blog

http://www.marum.de/METEOR-Logbuch.html



FAHRTLEITER-LOGBUCH

PD Dr. Matthias Zabel, Geowissenschaftler am MARUM an der Universität BremenMatthias ZAbel

Matthias Zabel studierte Geologie und Paläontologie in Bonn und Bremen. Bereits als Doktorand im Fachbereich Geowissenschaften tätig, ist der
Privatdozent heute Sprecher des Forschungsfeldes „Biogeochemische Prozesse“ am MARUM der Universität Bremen. Seine Forschungsinteressen liegen im Bereich der marinen Geochemie und Paläoklimatologie. Neben seiner Lehrtätigkeit am Campus ist der Vater von zwei Kindern auch Referent der Kinder-Uni. Für ihn ist es wichtig, über Forschung zu sprechen. Deshalb berichtet er im METEOR-Logbuch von seinen Aufgaben als Fahrtleiter. „Natürlich möchte ich mich nicht nur mit Leitungsaufgaben befassen, sondern neben all der Koordination und Planung auch Zeit für wissenschaftliche Arbeiten in den Laboren haben“, so sein Wunsch für die 76. METEOR-Reise.

Projekte von Dr. Zabel am MARUM:

Zur Projektseite
Simulation of biogeochemical processes in the marine subsurface: understanding carbon-flux and identification of process-specific biosignatures

Zur Projektseite
Quantification of emissions of fluids and gas at cold seeps




Dr. Timothy G. Ferdelman
, Arbeitsgruppenleiter Biogeochemie am MPI für marine Mikrobiologie

Tim Ferdelman

Der gebürtige Amerikaner (Dayton/Ohio) ist enthusiastischer Biogeochemiker und Experte für radiochemische Methoden. Bereits seit der Gründerzeit des Instituts in Deutschland gehört Tim Ferdelman zum „wissenschaftlichen Urgestein“ des MPI für Marine Mikrobiologie. Seit 2007 leitet er die Arbeitsgruppe Biogeochemie, in der er bereits als Doktorand arbeitete. Biogeochemische Prozesse, speziell des Schwefel- und Kohlenstoffkreislaufs, gehören zu seinen Forschungsinteressen. Seit seiner Teilnahme an der Forschungsexpedition ODP-Leg 201 ist er von der „tiefen Biosphäre“ fasziniert. Viele seiner Projekte sind im Integrated Ocean Drilling Program, IODP, angesiedelt. Im Jahr 2005 leitete Dr. Tim Ferdelman als wissenschaftlicher Koordinator die IODP Expedition 307 zu den Porcupine Basin Carbonate Mounds. „Meine Aufgabe an Bord wird sein, die Dinge auf Kurs zu halten“, so Ferdelman, der sich gerne den Unwägbarkeiten auf See stellt. Als Wissenschaftler fasziniert ihn, herauszufinden, wie Leben an der Grenze des Möglichen funktioniert. Er setzt das Fahrtleiter-Logbuch im zweiten Fahrtabschnitt der 76. METEOR-Reise fort.

Dr. Tim Ferdelmans Projekte auf den Seiten des MPI für marine Mikrobiologie


FORSCHUNG AUF SEE – BERICHTE AUS ERSTER HAND VON WISSENSCHAFTLERN

Tobias Goldhammer, Diplom-Geoökologe am MARUMTobias Goldhammer

…ist Doktorand im Projekt B2. Der 27jährige Nachwuchsforscher wird an Bord radiochemische Experimente durchführen. Ob die Mikroben tatsächlich leben und wie aktiv die „tiefe Biosphäre“ tatsächlich ist, misst er mit Hilfe von Sauerstoffisotopen innerhalb des Phosphorkreislaufs.




Dr. Michael Formolo, Geowissenschaftler am MPI für marine MikrobiologieMichael Formolo

…ist Postdoktorand am MPI für marine Mikrobiologie. Eingeflogen aus den USA, untersucht der 32-Jährige den Abbau und die Erhaltung von organischem Material in marinen Sedimenten. Auf METEOR wird er sich auch am Fahrtleiter-Logbuch beteiligen.






Dr. Verena Heuer, Geoökologin am MARUMVerena Heuer

…interessiert sich für die organische Geochemie mariner Sedimente. Besonders interessiert ist die Postdoktorandin des MARUM an der Rolle, die gelöste organische Säuren wie z.B. Acetat im Kohlenstoffkreis spielen. Bereits als wissenschaftliche Öffentlichkeitsarbeiterin an der TU Cottbus tätig gewesen, wird sie uns Spannendes über ihre Forschung berichten.



Dr. Bert Engelen, Mikrobiologe am Institut für Chemie und Biologie des Meeres, ICBMBert Engelen

…. ist seit 2001 Wissenschaftlicher Assistent in der  Arbeitsgruppe Paläomikrobiologie des Instituts für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) an der Universität Oldenburg. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in der Analyse von mikrobiellen Gemeinschaften. Ziel seiner Untersuchungen ist es, die Aktivität und Lebensgemeinschaften der Mikroorganismen in tiefen Sedimentschichten zu verstehen. Neue Arten könnte Engelen bereits auf dem Schiff entdecken.



HighTec an Bord – Berichte rund um das Meeresbohrgerät und vom MeBo-Team

Markus Bergenthal & das MeBo-Team (MARUM)

Meeresgeologen, Meerestechniker, Diplomingenieure und EDV-Fachkräfte bilden das zehnköpfige Team des am MARUM entwickelten Meeresbodenbohrgerät-Systems MeBo. Ebenso abwechslungsreich wie die Berufe des Teams, sind sicher die Erlebnisse rund um die Einsätze mit dem elektrohydraulisch betriebenen Bohrsystem.


MeBo-Team















Einige Mitglieder des MeBo-Teams: Sie betreuen das Bohrsystem an Bord (v.l.n.r.: Holger Kalweit, Thorsten Klein, , Markus Bergenthal, Sitta Buhmann).


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