The effect of pressure and temperature on microbial turnover rates in deep-sea sediments

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Das Leben in der Tiefsee findet unter hohen Drücken von mehreren hundert Atmosphären und Temperaturen nahe des Gefrierpunktes statt. Bisher ist nur wenig darüber bekannt, inwieweit die natürlichen Gemeinschaften von Mikroorganismen in Tiefseesedimenten an diese Bedingungen angepaßt sind und welche Auswirkungen Änderungen von Druck und Temperatur auf die mikrobiellen Stoffwechselleistungen haben. In unserem Forschungsvorhaben werden an Proben natürlicher Tiefseesedimente des Nord- und Südatlantiks Experimente zum Einfluß von Druck- und Temperatur auf die mikrobiellen Umsatzraten durchgeführt. Dabei untersuchen wir sowohl aerobe wie auch anaerobe mikrobielle Aktivitäten, nämlich die enzymatische Hydrolyse verschiedener organischer Substanzen, das bakterielle Wachstum, die Remineralisierung von radioaktiv markiertem Planktonmaterial sowie die bakterielle Sulfatreduktion. Vorversuche zeigen, daß ab einer Wassertiefe von 2500 m deutlich höhere Umsatzraten unter dem Umgebungsdruck der Tiefsee erzielt werden. Unser Forschungsvorhaben soll dazu dienen, generelle Auswirkungen von Druck und Temperatur auf mikrobielle Umsatzraten zu erkennen und zu quantifizieren, damit diese in Messungen und Modellen biogeochemischer Stoffflüsse berücksichtigt werden können.