Algal-bacterial interactions and aggregation: Implications for the plankton succession in neritic seas of the temperate zone in the course of climate change
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In diesem Projekt sollte die Hypothese experimentell überprüft werden, dass planktische Diatomeen bei erhöhter Temperatur verstärkt aggregieren, insbesondere durch die stärkere Temparturabhängigkeit der heterotrophen mikrobiellen Prozesse, die bei der Aggregation eine wichtige Bedeutung haben. Die dazu durchgeführten Rolltankversuche mit verschiedenen axenischen und mit Bakterienmischkulturen aus der Nordsee inokulierten Diatomeen, insbesondere Thalassiosira rotula, konnten diese Hypothese für Temperaturen zwischen 6 und 16 °C nicht bestätigen. Allerdings konnten durch unvorhergesehene experimentelle Schwierigkeiten längst nicht so viele Versuche durchgeführt werden wie ursprünglich geplant. Aus diesem Grunde wurden verstärkt Untersuchungen zur Freisetzung von Transparenten Exopolymerpartikeln (TEP), Aminosäuren und Kohlenhydraten mit den axenischen Diatomeen T. rotula, Skeletonema costatum (S. marinoi), Chaetoceros decipiens und Rhizosolenia setigera bei unterschiedlichen Temperaturen durchgeführt. Hierbei zeigte sich, dass sich die Diatomeen in den Freisetzungen dieser Verbindungen durchaus unterschieden, und dass die freigesetzten Verbindungen gut durch heterotrophe Bakterien genutzt werden konnten. Aber es zeigte sich auch, dass die Freisetzungsraten temperaturunabhängig waren. In einer Mesokosmenstudie auf Helgoland konnte im Verlauf einer Phytoplanktonfrühjahrsblüte das Aggregationspotenzial bei der exponentiellen, stationären und Absterbephase der Blüte bei der in situ Temperatur (6 °C) und bei 11 °C untersucht werden. Auch hier zeigte sich die Aggregation unabhängig von der Temperatur, genauso wie die bakterielle Besiedlung der Aggregate. Allerdings führte der Zusatz von T. rotula-Zellen zu einer wesenttlich verstärkten Aggregation und unterstrich damit die wichtige Bedeutung dieser Diatomee für die Aggregation von Phytoplanktonfrühjahrsblüten in neritischen Meeren der gemäßigten Zone.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Effects of temperature and bacteria on the aggregation of two marine diatoms. AQUASHIFT SSP Life in warming waters, Workshop, Konstanz, 26 September 2008
Simon H, Simon M
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Aggregation of diatoms during a spring bloom in the North Sea as a function of temperature and specific effects of Thalassiosira rotula. Symposium Aquatic Microbial Ecology (SAME-11), Piran, Slovenia, 30 August-4 September 2009
Simon H, Simon M
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Temperature affects aggregation processes of a diatom-dominated spring bloom. Mesocosm Status Seminar - Food Web Project, AWI, Helgoland. 02 November 2009
Simon H, Lipsewers Y, Wiltshire KH, Simon M
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Aggregation of a spring diatom bloom as a function of temperature – does viscosity enhance sinking of aggregates? International Workshop on Living Organisms in Flows: From Small-scale Turbulence to Geophysical Flows (ORFLOW), Palma de Mallorca, Spain, 7-11 June 2010
Simon H, Simon M
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Aggregation of diatoms during a spring bloom in the North Sea as a function of temperature and specific effects of Thalassiosira rotula. AQUASHIFT Meeting Life in warming waters, IFM-GEOMAR, Kiel, 4-7 October 2010
Simon H, Lipsewers Y, Wiltshire KH, Simon M
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Aggregation of diatoms – effects of bacteria and temperature. Symposium Aquatic Microbial Ecology (SAME-12), Rostock, 28 August-2 September 2011
Simon H, Lipsewers Y, Wiltshire KH, Simon M
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Aggregation of diatoms – Effects of bacterial communities and temperature. International Workshop on Marine Aggregates - from Molecular principles to Biochemical Impacts (IWOMA), Bremen, 14-17 August 2012
Simon H, Lipsewers Y, Wiltshire KH, Simon M
