Isotopic fractionation of dissolved nitrogen by marine phytoplankton and cyanobacterial uptake

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Das beantragte Forschungsvorhaben dient zur systematischen Untersuchungen der Isotopen Fraktionierung von gelösten Stickstoffverbindungen durch die Aufnahme von Phytoplankton und Cyanobakterien im Ozean. Die Arbeit konzentriert sich auf zwei bislang unerforschte Bereiche der Marinen Isotopenfraktionierung, dem Effekt von Eisenlimitierung unter hohen Nährsalz und geringen Chlorophyll Bedingungen (HNLC, high nutrient low chlorophyll) auf die fraktionierte NO3 Aufnahme, sowie auf die Charakterisierung der Isotopenfraktionierung von gelösten organischen Stickstoffverbindungen (DON, dissolved organic matter) unter niedrigen Nährsalz und geringen Chlorophyll Bedingungen (LNLC, low nutrient low chlorophyll). Bisherige Untersuchungen zeigen, dass die Aufhebung einer Eisenlimitation in Phytoplankton zu erhöhter NO3 Aufnahme und zu einer Veränderung dessen Fraktionierung führt. somit ist das Verständnis des Effektes der Eisen Limitierung, beziehungsweise ausreichender Verfügbarkeit von Eisen, auf die Fraktionierung der NO3 Aufnahme essentiell um paleonthologische Dokumentationen korrekt interpretieren zu können. In HNLC Regionen ist NO3 die Hauptquelle des Stickstoffs, während NO3 Konzentrationen im erwärmten, stratififizierten Oberflächenwasser der LNLC Regionen reduziert ist. Die dadurch bedingten unterschiedlichen Mikrobiellen Lebensgemeinschaften führen zu einer wichtigen Rolle von DON als Stickstoffquelle für Phytoplankton Wachstum und Produktivität. Isotopenmessungen an Marinen DON Verbindungen sowie ein genaues Verständnis der Fraktionierung von DON Isotopen durch Phytoplankton Aufnahme werden somit benötigt.