Die Bedeutung von Cyanobakterien für die Quecksilberemission der Ostsee

• Antragsteller: Dr. Joachim Kuß
• Fachliche Zuordnung: Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 184037700

In einem vorausgegangenen DFG-Projekt konnte nachgewiesen werden, dass die Emission von elementarem Quecksilber (Hg0) eine deutliche Saisonalität in der Ostsee aufweist. Das Maximum wurde im Hochsommer während einer ausgeprägten Blüte von Cyanobakterien bestimmt. In dem neuen Projekt soll nun untersucht werden, ob die Umwandlung von ionischem Quecksilber in das flüchtige Hg0 biogen, von Cyanobakterien, oder abiotisch, durch photochemische Reaktionen verursacht wird. Während der Forschungskampagne im Sommer 2011, die der Aufnahme des physikalischen und biochemischen Umfeldes von Blüten der Cyanobakterien in der Ostsee dient, sollen die aktuellen Hg0 Emissionen bestimmt werden. Diese sollen mit Verteilungsmustern von Cyanobakterien, gelöstem organischem Kohlenstoff, reaktivem und Gesamt-Quecksilber sowie der solaren Strahlung auf einen Zusammenhang untersucht werden. Begleitende Kulturexperimente dienen dann der Quantifizierung der einzelnen Beiträge an der Gesamtumwandlung des Quecksilbers. So ergibt sich die für Cyanobakterien angenommene, lichtgesteuerte Umwandlung aus der Differenz der direkt zugänglichen Gesamtumwandlung und den Anteilen der abiotisch-photochemischen und der biotisch-aphotischen Umwandlung. Welche Gattungen der Cyanobakterien die Umwandlung aktiv betrieben haben, sollen mikrobiologische Untersuchungen aufzeigen. Die spezifischen Umwandlungsraten aus den Kulturexperimenten sollen zu einer Parametrisierung der Hg0 Bildung in Abhängigkeit der relevanten Parameter führen. Über die Abundanz der Cyanobakterien im Oberflächenwasser soll die Parametrisierung auf in situ Bedingungen übertragen werden und mit den aktuellen Hg0-Emissionen überprüft werden. Die Parametrisierung soll eine fundiertere Quantifizierung der Quecksilberemission der Ostsee ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen