Biogeochemistry of dissolved oxygen, phosphate, and sulfate in ultra-oligotrophic South Pacific Gyre (IODP Expedition 329) sediments

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Die den ultra-oligotrophen Wässern des Südpazifischen Wirbel unterliegenden Sedimente zeichnen sich durch extrem niedrige Akumulationsraten, Zelldichten und geringe mikrobielle Aktivität aus. Mittels Bohrungen beprobte die IODP Expedition 329 “South Pacific Gyre Microbiology” diese riesige, unerforschte Region des Ozeanbodens um die Rolle der Ozeanographie als kontrollierender Faktor der Variation in den Habitaten der Sedimente zu erforschen, die Hypothese dass von Photosynthese unabhängiges Leben existiert (z.B. basierend auf Radiolyse von Wasser) zu testen, und um die extrem niedrige biologische Aktivität zu quantifizieren. Wir schlagen vor, die Prozesse welche die Biogeochemie von biologisch essentiellen Stoffen wie gelöster Sauerstoff, Phosphat, und Sulfat kontrollieren an Porenwasser- und Sedimentproben welche während der IODP Expedition 329 gesammelt wurden zu erforschen. Mittels Experimenten mit multiplen Radiotracern werden wir die Raten und Reaktionspfade von Kohlenstoff- und Phosphatumsatz sowie deren Aufnahme bestimmen. Weiter verwenden wir die Isotopenzusammensetzung (16O, 17O and 18O) von im Porenwasser gelöstem Sauerstoff als Fingerabdruck von mikrobieller Aktivität im Sediment. Denselben Ansatz benützen wir ferner um die Hypothese, dass Radiolyse von Wasser eine Quelle von Wasserstoff und Sauerstoff in tief vergrabenen Sedimenten ist, zu testen. Ferner werden wir die Schwefel- und Sauerstoffisotopenzusammensetzung von Sulfat dazu verwenden, um das beobachtete Verschwinden dieses Ions besser zu verstehen.