Microbial carbon cycling in marine shallow-water hydrothermal systems
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Bei unseren Untersuchungen an diesen bisher wenig erforschten Ökosystemen konnten wir vor allem in folgenden Bereichen weit reichende Erkenntnisse gewinnen: (1) über den Einfluss von Umweltparametern auf die räumliche mikrobielle Diversität, (2) über die Bedeutung der dunklen Kohlenstofffixierung innerhalb dieser lichtexponierten hydrothermalen Flachwassersysteme, (3) über die Anpassungsmechanismen der Membranen an extreme Bedingungen, (4) die molekulare Zusammensetzung des gelösten organischen Kohlenstoffs aus den hydrothermalen Fluiden und die zugrunde liegenden Umwandlungsprozesse und (5) den ersten Nachweis der Freisetzung von Arsen in Form von Nanopartikeln aus hydrothermalen Systemen im Flachwasser. Bis heute sind 27 Präsentationen, 8 von Fachkollegen begutachtete Publikationen und ein Buchkapitel entstanden, sowie 6 Manuskripte, die kurz vor der Einreichung stehen. Die Gruppe untersuchte vier Flachwasser-Hydrothermalsysteme und gewann Einblicke in ihre einzigartige Geochemie sowie in die Diversität, die Lipidanpassungen und die Funktionen ihrer mikrobiellen Gemeinschaften. Wir haben Methoden zur Beprobung hydrothermaler Sedimente und Flüssigkeiten entwickelt und die Anwendbarkeit von Markierungsexperimenten mit stabilen Isotopen für diese Systeme zeigen können. Als Spin-off aus diesem Emmy Noether-Projekt wurde kürzlich ein Fahrtantrag bewilligt, der hydrothermale Systeme in der Ägäis vor Milos in einem Transekt vom Flachwasser bis in die Tiefsee untersuchen wird, um die künstliche Abgrenzung zwischen diesen beiden Phänomenen aufzuheben und marine hydrothermale Systeme als Kontinuum zu untersuchen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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2015. Interaction between iron and dissolved organic matter in a marine shallow hydrothermal system off Dominica Island (Lesser Antilles). Marine Chemistry, 177, Part 4: 677-686
Gomez-Saez, G.V., Riedel, T., Niggemann, J., Pichler, T., Dittmar, T. and Bühring, S.I.
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2015. Organic Cucomplexation at the shallow marine hydrothermal vent fields off the coast of Milos (Greece), Dominica (Lesser Antilles) and the Bay of Plenty (New Zealand). Marine Chemistry, 173: 244-252
Kleint, C., Kuzmanovski, S., Powell, Z., Bühring, S.I., Sander, S.G. and Koschinsky, A.
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2016. Molecular evidence for abiotic sulfurization of dissolved organic matter in marine shallow hydrothermal systems. Geochimica et Cosmochimica Acta, 190: 35-52
Gomez-Saez, G.V., Niggemann, J., Dittmar, T., Pohlabeln, A.M., Lang, S.Q., Noowong, A., Pichler, T., Wörmer, L. and Bühring, S.I.
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2017. Bacterial Diversity and Biogeochemistry of Two Marine Shallow-Water Hydrothermal Systems off Dominica (Lesser Antilles). Frontiers in Microbiology, 8(2400)
Pop Ristova, P., Pichler, T., Friedrich, M.W. and Bühring, S.I.
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2017. Heat Stress Dictates Microbial Lipid Composition along a Thermal Gradient in Marine Sediments. Frontiers in Microbiology, 8 (1550)
Sollich, M., Yoshinaga, M.Y., Häusler, S., Price, R.E., Hinrichs, K.-U. and Bühring, S.I.
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2017. Relative Importance of Chemoautotrophy for Primary Production in a Light Exposed Marine Shallow Hydrothermal System. Frontiers in Microbiology, 8 (702)
Gomez-Saez, G.V., Pop Ristova, P., Sievert, S.M., Elvert, M., Hinrichs, K.-U. and Bühring, S.I.
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2017. The shallow submarine hot vent system off Milos (Greece) – a natural laboratory to study hydrothermal geomicrobiology In: J. Kallmeyer (Editor), Life at Vents and Seeps (Life in Extreme Environments). De Gruyter
Bühring, S.I. and Sievert, S.M.
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2019. Amorphous arsenic sulfide nanoparticles in a shallow water hydrothermal system. Marine Chemistry, 211: 25-36
Durán-Toro, V.M., Price, R.E., Maas, M., Brombach, C.C., Pichler, T., Rezwan, K. and Bühring, S.I.
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2019. Substrate characteristic bacterial fatty acid production based on amino acid assimilation and transformation in marine sediments. FEMS Microbiology Ecology, 95(10)
Aepfler, R.F., Bühring, S.I. and Elvert, M.
