Untersuchung der Fraktionierung von Stickstoffisotopen in marinen Sedimenten, abhängig von unterschiedlichen Sedimentcharakteristika
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Stickstoff ist ein wichtiger Nährstoff, dessen Verfügbarkeit in den Ozeanen eine wichtige Rolle für die Primärproduktion und damit auch die Kohlendioxidaufnahme spielt. Um die Quellen und Senken im Stickstoffkreislauf besser zu quantifizieren, wird oft die 15N/14N Isotopensignatur von marinem Stickstoff betrachtet – allerdings ist der Einfluss der Sedimente auf diese Isotopensignatur unklar. Der überwiegende Teil des gelösten Stickstoffs wird hier entfernt, und die gängige Auffassung, dass dies so gut wie keinen Einfluss auf die Stickstoffisotope hat, sollte im Rahmen dieses Forschungsprojektes dementsprechend genauer untersucht werden. In Sedimentinkubationen und Tiefenprofilen sollte sowohl die Fraktionierung als solche bestimmt werden, als auch ermittelt werden, wie sich dies auf den Isotopenwert der Wassersäule auswirkt. Tatsächlich zeigten Untersuchungen sowohl in küstennahen, von Denitrifizierung dominierten Gebieten als auch im Skagerrak, wo die anaerobe Oxidation von Ammonium (Anammox) zum Teil eine wichtige Rolle spielt, deutliche Isotopenfraktionierung. Besonders bei den küstenferneren Seimenten hatte diese Fraktionierung auch einen deutlichen Effekt auf den reaktiven Stickstoff in der Wassersäule. Interessanterweise ist die Fraktionierung für Stickstoff ähnlich stark wie in der Wassersäule von Auftriebsgebieten, weicht für Sauerstoff aber deutlich von diesen ab. Insgesamt zeigte sich im Laufe des Projektes, dass sedimentäre Prozesse durchaus Einfluss auf die Isotopensignatur in der Wassersäule haben können, was in zukünftigen Budgets berücksichtigt werden sollte.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2010) Stable isotopes and turnover of nitrate in the German Bight, Marine Ecology Progress Series 408: 7–18
Dähnke, K., Emeis, K., Johannsen, A., Nagel, B.
