Relevanz bakterieller Exudate für die Ausflockung und Kohlenstofffestlegung in Süßgewässern

• Antragstellerin: Dr. Katrin Attermeyer
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung ; Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 279976145

In kontinentalen Gewässern werden große Mengen Kohlenstoffs aus autochthonen (innerhalb des Systems produziert) und allochthonen (aus dem terrestrischen Umland eingetragen) Quellen umgesetzt. Den größten Anteil macht dabei die gelöste Fraktion aus. Organischer Kohlenstoff kann einerseits mineralisiert und überschüssige Mengen an die Atmosphäre abgegeben oder im Sediment festgelegt werden. Das Verhältnis von Mineralisation und Festlegung bestimmt dabei die Rolle des Gewässers als Kohlenstoffquelle oder Senke. Bakterien sind wichtig für den Kohlenstoffumsatz, da sie eine Schlüsselrolle beim Umsatz gelösten organischen Kohlenstoffs (DOC) spielen. Die Freisetzung von DOC durch Bakterien und deren Anteil an der Partikelaggregation (Ausflockung) von allochthonem DOC ist aber bisher zum größten Teil unbekannt. In diesem Projekt würde ich (1) die DOC Freisetzung der Bakterien quantifizieren und deren Qualität untersuchen, (2) eine direkte Verbindung zwischen den extrazellulären Substanzen der Bakterien und der allochthonen DOC Ausflockung herstellen und (3) die Rolle der Bakterien bei den beiden Prozessen innerhalb des Kohlenstoffkreislaufs im See mit dem Schwerpunkt auf die Kohlenstofffestlegung im Sediment untersuchen. Dieses Projekt soll zu einem besseren Verständnis von Seen als Kohlenstoffquellen oder Senken beitragen. Diese Schwerpunkte sollen sowohl in Laborexperimenten als auch in einer Felduntersuchung bearbeitet werden. Die Beschreibung der Quantität und Qualität bakterieller Exudate und die Rolle dieser Exudate bei der Ausflockung allochthonen DOCs werden in zwei separaten Laborexperimenten untersucht. Außerdem sollen diese Prozesse und die Sedimentation und die potentielle Kohlenstofffestlegung in einer Felduntersuchung unter natürlichen Bedingungen genauer angeschaut werden. Es werden dabei moderne Methoden wie die hochauflösende chemische Charakterisierung des DOC Pools und die stabile Isotopenanalyse in Kombination mit Biomarkern wie den Phospholipidfettsäuren für den Kohlenstofffluss zum Einsatz kommen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Schweden
• Gastgeber: Professor Dr. Lars Tranvik