Ein Mantel für den Ozean - Mikrobenmatten beeinflussen Wärme- und Wasserhaushalt der Meere

Neues aus der Forschung

Ein Mantel für den Ozean - Mikrobenmatten beeinflussen Wärme- und Wasserhaushalt der Meere

Meldung vom 07.05.2018

Matten aus fadenartigen Mikroorganismen halten den Oberflächenfilm des Meeres warm und verlangsamen Verdunstung. Ein internationales Team um den Meereschemiker Dr. Oliver Wurl vom Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) der Universität Oldenburg untersuchte die oberste, hundertstel Millimeter dünne Schicht in Bereichen der Timorsee nördlich von Australien. Das Ergebnis: Die Schicht ist um wenige Zehntelgrad wärmer und weniger salzig, wenn Trichodesmien, fotosynthetisch aktive Mikroben, sich dort ansammeln. Dies wirke sich auf den Wasserkreislauf und Wärmehaushalt und damit regional auf das Klima aus, schreiben die Forscher online im Fachmagazin Geophysical Research Letters.


180511-0503_medium.jpg
 
Bei ruhigen Wetterlagen sammeln sich die fadenartigen Cyanobakterien an der Wasseroberfläche.
Wurl, O., Bird, K., Cunliffe, M., Landing, W. M., Miller, U., Mustaffa, N. I. H. et al.
Warming and inhibition of salinization at the ocean's surface by cyanobacteria.
Geophysical Research Letters, 45
DOI: 10.1029/2018GL077946


Die riesige Oberfläche der Weltmeere können Wissenschaftler nur dank Satellitentechnologie beobachten: Der Blick von oben ermöglicht unter anderem zu beurteilen, welche Rolle die Ozeane im Wärme- und Wasserhaushalt und damit für das Klima auf der Erde spielen. Dafür leiten Forscher aus Daten zum Salzgehalt an der Meeresoberfläche beispielsweise ab, wie stark es in einer bestimmten Region regnet. Vor allem in tropischen Regionen aber auch beispielsweise in der sommerlichen Ostsee bilden sich bei warmen, ruhigen Wetterlagen typische Ansammlungen von sogenannten Cyanobakterien, die eine Fläche von mehr als 1000 Quadratkilometer einnehmen können.

Die auf der Oberfläche treibenden fadenartigen Bakterien sind von einer gelartigen Substanz umgeben, die sich wie ein Film auf das Wasser legt. Die Matten – Experten sprechen von „Slicks“ – dämpfen Bewegungen und ändern die physikalischen Eigenschaften der Grenzschicht zwischen Wasser und Luft. „Bislang wussten wir nicht, wie stark Cyanobakterien beispielsweise den Salzgehalt in den Slicks der Meere beeinflussen“, sagt Wurl. Das Problem sei, dass aus technischen Gründen oft erst ab einer Tiefe von zehn Zentimetern unterhalb der Wasseroberfläche gemessen werden könne. „Doch gerade Messungen direkt in den Oberflächenfilmen sind wichtig, um Satellitendaten mit vor Ort gewonnenen Daten abzugleichen“, erläutert der Meereschemiker.

Auf ihrer Expedition Ende 2016 in den tropischen Indopazifik mit dem US-amerikanischen Forschungsschiff Falkor konnten Wurl und seine Kollegen den möglichen Einfluss der Mikrobenmatten erstmals genauer messen. Dafür setzten sie einen eigens umgebauten Katamaran ein, der kontinuierlich Proben von den obersten hundertstel Millimetern des Meeres sammeln kann. Zum Vergleich: Ein Menschenhaar ist zwischen einigen hundertstel und wenigen zehntel Millimeter dick. Der ferngesteuerte Katamaran arbeitet mit rotierenden Scheiben, an denen dank Oberflächenspannung der dünne Film der Meeresoberfläche hängen bleibt, per Wischer in Probengefäße befördert wird und so für Messungen, beispielsweise der Temperatur und des Salzgehalts, zur Verfügung steht. Mit Hilfe einer Infrarotkamera untersuchten die Wissenschaftler zudem die Temperatur in den obersten zwei hundertstel Millimetern. Das Vorkommen der Cyanobakterien bestimmten sie mittels molekulargenetischer Methoden.

Das Ergebnis: Die Meeresoberfläche in Gebieten mit Matten aus Cyanobakterien war bis zu mehrere Zehntelgrad wärmer und weniger salzhaltig als das darunterliegende Wasser und dort, wo sich die fädigen Mikroorganismen nicht angesammelt hatten. Gleichzeitig war deutlich mehr organisches Material zu finden, mit dem die Mikroorganismen sich umgeben. Die Forscher nehmen an, dass die dichten Matten die sonst starke Verdunstung gerade in tropischen Meeresgebieten hemmen, wodurch der Salzgehalt im Vergleich zur Umgebung nicht steigt. Zudem bleibt auch der kühlende Effekt der Verdunstung aus.

Bisher gingen Wissenschaftler vor allem bei der Interpretation von Satellitendaten davon aus, dass weniger salziges Wasser vor allem auf Regen in der Region zurückzuführen ist. „Das heißt, dass die Slicks die Abschätzung, wo es geregnet hat, in die Irre führen“, betont Wurl. Um Satellitendaten auch künftig sinnvoll interpretieren zu können, sollten die Effekte der Mikrobenmatten daher noch stärker untersucht werden. Ähnliches könnte für die Oberflächentemperatur gelten, die Wissenschaftler ebenfalls mit Hilfe von Satellitenmessungen bestimmen. Auch hier sind genaue Daten wichtig, um regionale Änderungen des Wärmehaushalts und künftige Auswirkungen des Klimawandels abschätzen zu können.


News der letzten 7 Tage

www.biologie-seite.de 12 Meldungen

Meldung vom 21.03.2019

Besiedlung in Zeitlupe

Langzeitexperiment in der Tiefsee der Arktis zeigt: Sesshafte Tiere können in großen Wassertiefen nur extrem ...

Meldung vom 21.03.2019

Möglicher Ur-Stoffwechsel in Bakterien entdeckt

Mikrobiologen aus Braunschweig, Tübingen und Konstanz entdecken, wie Bakterien Eisen-Schwefel-Minerale als En ...

Meldung vom 20.03.2019

Herzerkrankungen: Giftige Qualle hilft der Forschung

Studie der Universität Bonn nutzt Lichtrezeptor des Tieres, um Regulation des Herzschlages zu untersuchen.

Meldung vom 20.03.2019

Optischer Sensor soll Pflanzenzüchtung beschleunigen

System der Uni Bonn untersucht, wie Genaktivitäten und Reflexions-Eigenschaften von Pflanzen zusammenhängen. ...

Meldung vom 20.03.2019

Fünf-Punkte-Plan zur Integration der Hobbyangler in Fischerei- und Gewässerschutzpolitik

Weltweit gibt es etwa fünfmal mehr Hobbyangler als Berufsfischer. Bisher berücksichtigt die internationale F ...

Meldung vom 19.03.2019

Artenreiche Gärten: Oasen im Siedlungsraum von hohem sozialen Wert

Grünräume wie Schreber- oder Hausgärten sind in städtischen Ballungszentren für viele Menschen ein Zufluc ...

Meldung vom 19.03.2019

Expertenservice zum Welttag des Wassers

Am 22. März 2019 ist Weltwassertag. Zu diesem Anlass nennen Forschende des Leibniz-Instituts für Gewässerö ...

Meldung vom 19.03.2019

Ausgeflattert: Zwei Drittel weniger Tagfalter

Senckenberg-Wissenschaftler Thomas Schmitt hat in einem deutsch-polnischen Team die Auswirkungen verschiedener ...

Meldung vom 18.03.2019

Mikroben können auf Stickstoffmonoxid (NO) wachsen

Stickstoffmonoxid (NO) ist ein zentrales Molekül im Kreislauf des Elements Stickstoff auf der Erde. Eine Fors ...

Meldung vom 18.03.2019

Eine neue Schlangenart in Bayern - die Alpen-Barrenringelnatter

Forscher der Zoologischen Staatssammlung München (SNSB-ZSM) haben in der Alpenregion Bayerns eine bisher übe ...

Meldung vom 15.03.2019

Oszillation im Muskelgewebe

Wenn ein Muskel wächst oder eine Verletzung in ihm ausheilt, verwandelt sich ein Teil seiner Stammzellen in n ...

Meldung vom 14.03.2019

Lecker oder faulig- Ein abstoßender Geruch hemmt die Wahrnehmung eines angenehmen Duftes

In der Natur sind Essigfliegen unterschiedlichsten Duftgemischen ausgesetzt, die sowohl anziehende als auch ab ...


06.03.2019
Bindung mit Folgen
16.01.2019
Plötzlich gealtert

19.12.2018
Baum der Schrecken
07.11.2018
Plastik im Fisch
28.09.2018
Gestresste Pflanzen

13.08.2018
Wie Vögel lernen

15.06.2018
Primaten in Gefahr
24.05.2018
Störche im Aufwind

11.05.2018
Kenne Deinen Fisch!
11.05.2018
Leben ohne Altern
11.05.2018
Lebensraum Käse
11.05.2018
Domino im Urwald
11.05.2018
Trend-Hobby Imker
11.05.2018
Wie Bienen riechen

Newsletter

Neues aus der Forschung