Methankreislauf im Watt

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Im Wattenmeer wurden gegenüber dem offenen Ozean etwa hundertfach erhöhte Methankonzentrationen beobachtet. Bisher sind Quellen und Senken dieses klimaaktiven Gases im Watt noch unklar. In diesem Teilprojekt soll der Methankreislauf in allen Kompartimenten des Watts (Sediment, Partikel und Wasserphase) untersucht werden. Dazu sollen Messungen der Methankonzentration über Tiden- und jahreszeitliche Zyklen vorgenommen werden. Die am Methankreislauf beteiligten Mikroorganismen (methanogene Archaea, methanotrophe Bakterien und anaerob methanoxidierende Konsortien) sollen mit mikrobiologischen und molekularbiologischen Methoden quantifiziert, und, soweit möglich, isoliert und physiologisch charakterisiert werden. Von besonderem Interesse sind dabei die Konsortien aus methanotrophen Archaeen des ANME2-Typs und Sulfatreduzierern (Desulfosarcinales), die kürzlich im Watt entdeckt wurden. Der zweite Schwerpunkt des Projekts ist die Identifizierung und strukturelle Analyse von Genomabschnitten, die für Schlüsselenzyme des Methankreislaufs kodieren. Hierbei soll mit Hilfe der Metagenomik geklärt werden, ob die vorhandenen Operonstrukturen denen der Methanogenen und (an)aeroben Methanoxidierer anderer Standorte (z.B. Hydratrücken; Schwarzes Meer) ähnlich sind.The Wadden Sea is an area of intertidal mud flats that extends along the German Bight from the Dutch to the Danish North Sea coast. Methane concentrations in this area are about two orders of magnitute higher than in the open ocean. However, the sources and sinks of this climate-active gas in the Wadden Sea are still largely unknown. We plan to measure methane concentrations in the water column and the sediment. These compartments will also be characterized for presence and abundance of methanogenic archaea, methanotrophic bacteria and recently discovered consortia that catalyze an anaerobic oxidation of methane. The project will be based on methods of microbiology and molecular ecology including the recently developed metagenomic approach.