Raum-zeitliche Variation der ökologischen Bedeutung von Microcystinen in eutrophen Gewässern

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Für verschiedene Cyanobakterien (Microcystis, Anabaena, Planktothrix und Nostoc) wurde die Bildung hepatotoxischer cyclischer Heptapeptide nachgewiesen, welche nach einem der Produzenten als Microcystin (MCYST) bezeichnet werden. Die jahreszeitliche Dynamik von MCYST in den Kompartimenten Zelle, Wasser und Sediment (sedimentierte Zellen) unterliegt nach eigenen Voruntersuchungen des Antragstellers einem raum-zeitlichen Muster: Die Produktion von MCYST erfolgt ausschließlich in der exponentiellen Wachstumsphase der jeweiligen Produzenten im sommerlichen Epilimnion. Während des Sommers und im Herbst gelangen einerseits MCYST-Derivate in das Freiwasser während andererseits MCYST in den Zellen sedimentiert. Im Herbst, Winter und im zeitigen Frühjahr wird MCYST deshalb nur in den am Sediment überwinternden Zellen gefunden. Von hier werden MCYST oder MCYST-Derivate während des Aufsteigens der Startpopulation im Frühjahr in geringen Mengen in das Pelagial zurücktransportiert. Dieses raumzeitliche Muster widerspiegelt möglicherweise eine Variabilität der ökologischen Funktion von MCYST, die im Vorhaben aufgeklärt werden soll. Dabei konzentrieren sich die Arbeiten (1.) auf die Rolle von MCYST im Sediment und beim Aufsteigen der Startpopulation und (2.) auf die Steuerung der MCYST-Produktion während der exponentiellen Wachstumsphase. Die Synthese von Fragestellung (1) und (2) soll zeigen, ob tatsächlich eine - von den Milieubedingungen gesteuerte - Variation der Funktion von MCYST existiert oder ob eine Funktion im CCM die einzig wahrscheinliche ist.