Microbial carbon cycling in marine shallow-water hydrothermal systems

• Antragstellerin: Dr. Solveig I. Bühring
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 185573157

Das Hauptziel des Fortsetzungsantrages besteht darin, meine internationale Sichtbarkeit als Projektleiterin zu verbessern und die tatsächlichen Chancen einer Berufung weiter zu erhöhen. Dazu werden im Zuge der Fortführung und des Abschlusses des Projekts im sechsten Jahr zahlreiche Publikationen fertiggestellt, die den Abschluss meiner kumulativen Habilitationsschrift bilden sollen. In Absprache mit dem Fachbereich Geowissenschaften ist geplant, diese Ende 2018 einzureichen.Die übergeordnete Forschungsidee der Emmy Noether Gruppe HYDROTHERMALE GEOMIKROBIOLOGIE ist die Erforschung der Wechselwirkungen zwischen der Geosphäre und Biosphäre mariner Flachwasserhydrothermalsysteme, welche durch ihre funktionale Schnittstelle zwischen reduzierten hydrothermalen Fluiden aus dem inneren der Erde und sauerstoffreichem Seewasser vielfältige Möglichkeiten für Mikroorganismen zur Energiegewinnung bieten, gleichzeitig aber durch die vorherrschenden extremen Bedingungen, verschiedenartigste Anpassungsmechanismen von ihren Bewohnern erfordern. Zur Erforschung der Wechselwirkungen zwischen der belebten und unbelebten Umwelt an diesen Standorten, wurden systematische Untersuchungen zur mikrobiellen Diversität, Funktion und Adaptation entlang von Umweltgradienten durchgeführt. Uns gelangen tiefgreifende Erkenntnisgewinne für diese bisher kaum erforschten Ökosysteme vor allem in folgenden Bereichen: (1) räumliche Diversität und Einfluss von Umweltparametern auf die Verteilung von Mikroorganismen, (2) Bedeutung von lichtunabhängiger Kohlenstofffixierung in lichtdurchfluteten Flachwasserhydrothermalsystemen, (3) Membranadaptation an Temperaturextreme, und (4) Aufklärung der molekulare Zusammensetzung des gelösten organischen Kohlenstoffaustrages aus den hydrothermalen Systemen und der zugrundeliegenden Umwandlungsprozesse. Zahlreiche Manuskripte befinden sich z.Z. in Vorbereitung, welche u.a. Einblicke in (1) heterotrophe Prozesse von thermophilen Mikroorganismen, (2) die Charakterisierung und Genese von natürlichen Nanopartikeln, und die (3) globale Verteilung von Mikroorganismengemeinschaften an verschiedenartigen Flachwasserhydrothermalsystemen geben werden. Als abschließende Synthese der Arbeit in der Emmy Noether Gruppe, erwarte ich eine systematische Einordnung dieser Systeme auf Grundlage der vorherrschenden Umweltparameter, welche Voraussagen über die mikrobielle Gemeinschaft möglich macht. Ein überaus spannender, wenn auch schwer planbarer, zusätzlicher Ertrag könnte die potentielle biotechnologische Relevanz der natürlichen Nanopartikel sein.Durch meine familienbedingte Stundenreduktion, kam es zu einer Laufzeitverlängerung der Gruppe. Neue Doktorandenprojekte entstanden im Zuge der verlängerten Laufzeit; die beantragte Verlängerung würde deshalb auch die Betreuung dieser Doktoranden bis zum Abschluss ihrer Projekte gewährleisten. Ein Doktorandenprojekt benötigt zudem eine Abschlussfinanzierung von 8 Monaten, welche ich hiermit zusätzlich beantrage.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen