Kohlenstoffaufnahme benthischer Tiefseeforaminiferen: In-situ-Experimente
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die im Rahmen von FOSITU gewonnen Ergebnisse tragen zu einem besseren Verständnis der Lebens- und Ernährungsweise benthischer Tiefsee-Foraminiferen und ihrer Rolle im Ökosystem Tiefsee bei. Unser Wissensstand über Ausmaß und Beteiligung benthischer Foraminiferen innerhalb abyssaler Abbauprozesse am Meeresboden ist immer noch sehr gering. Sie stellen aber ein wichtiges Verbindungsglied zwischen den niedrigeren und den höheren trophischen Stufen des Nahrungsnetzes der Tiefsee dar. Eine Beteiligung an in-situ-Fütterungsexperimenten im Abyssalbereich des Nordost-Pazifik (Station M) und am Kontinentalhang vor Indien, charakterisiert durch eine ausgeprägte Sauerstoffminimumzone (= OMZ), konnten dabei einen tieferen Einblick in die Stoffkreisläufe benthischer Tiefseeforaminiferen, die Stellung der Foraminiferen innerhalb der durch die Benthosgemeinschaft verrichteten Stoffkreisläufe und ihre Beteiligung am Abbau und Umsatz von partikulärem organischen Material in diesen Regionen geben. Der Schwerpunkt der Arbeiten lag in der Verfolgung von markiertem Phytodetritusmaterial (C13- bzw. C13/N15- markiertes Algenmaterial) und die Bestimmung der Aufnahmerate auf Artebene. Dazu diente die Analyse der stabilen Isotopensignale in der Biomasse der beteiligten Foraminiferen. Bei vielen wichtigen Foraminiferenarten konnten hier zu zum ersten Mal Aufnahmeraten auf Artebene gemessen werden. Es zeigte sich, dass die Arten in beiden Untersuchungsgebieten sehr unterschiedlich auf die zugegebene markierte Nahrung reagierten. An Station M wurden in 4 Tagen 0,82 mg C m-2 von der Foraminiferengemeinschaft aufgenommen, etwa 60% davon von höheren Sandschalern und 40% von Kalkschalern. Dominiert wurden die Tiefsee-Sedimente von sandschaligen Foraminiferen und verschieden Typen von „soft-walled foraminifera“, über deren Lebensweise bisher kaum etwas bekannt ist. Zum ersten Mal konnte die Reaktion dieser in der Tiefsee wichtigen Foraminiferengruppe auf frisches Nahrungsmaterial hin untersucht werden. Es zeigte sich, dass sie das angebotene Material kaum aufnahm. Andere Foraminiferenarten setzten dagegen große Mengen der markierten Nahrung um. Eine detaillierte Faunenanalyse der an Station M vorkommenden benthischen Tiefseeforaminiferen ließ Aussagen über die Foraminiferendichte, Artzusammensetzung, Diversität und Vertikalverteilung der lebenden Foraminiferengemeinschaft zu. Eine erste vergleichende Faunenanalyse am Kontinentalhang vor Indien zeigte starke Unterschiede in Abundanz und Artenzusammensetzung zwischen dem Kernbereich und dem unteren Teil der Sauerstoffminimunzone. Im Kernbereich der OMZ, der zu 99,5% von wenigen kalkschaligen Foraminiferen dominiert wurde, wies die Analyse der Isotopendaten eine erstaunlich hohe Aufnahme des zugegebenen Algenmaterials nach 4 Tagen Inkubation auf. Insgesamt wurden 80 mg C/m-2 (und somit 12% des gesamten zugegebenen Kohlenstoffes) durch die 9 dominierenden Foraminiferenarten (die gleichzeitig über 90% der Fauna bildeten) aufgenommen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- 2009. Benthic foraminiferal assemblage at a North Pacific deep-sea site. Zurich, Switzerland, 4.6.09 - 6.6.09, The Foraminifera and Nannofossil Groups Joint Spring Meeting, Abstracts volume with program: 29
Enge A, Heinz P
- 2010. Diversity and short-term processing of phytodetritus by benthic foraminifera in the abyssal NE Pacific. Bonn, Germany, 05.9.10 - 10.9.10, FORAMS 2010 – International Symposium on Foraminifera, Abstracts volume with program: 80
Enge A, Nomaki, H, Ogawa NO, Lavik G, Witte U, Moeseneder MM, Ohkouchi N, Kitazato H, Kucera M, Heinz P
- 2010. Diversity and short-term processing of phytodetritus by benthic foraminifera in the abyssal NE Pacific. Bonn, Germany, 5.9.10 – 10.9.10, International Symposium on Foraminifera, Forams 2010, Abstracts volume with program: 80
Enge AJ, Nomaki H, Ogawa NO, Witte U, Moeseneder MM, Lavik G, Ohkuchi N, Kitazato H, Heinz P, Kucera M
- 2010. Species-specific carbon uptake by an abyssal foraminiferal community during a simulated phytodetrital pulse in the North Pacific. Reykjavik, Iceland, 7.6.10-11.6.10, 12th Deep-Sea Biology Symposium, Abstracts volume with program: 23
Enge A, Nomaki H, Ogawa NO, Lavik G, Witte U, Moeseneder MM, Ohkouchi N, Kitazato H, Kucera M, Heinz P
- 2011. Community structure and microhabitats of deep-sea benthic foraminifera of the North Pacific. Aberdeen, Scotland, 26.9.11 - 30.9.11, 2nd World Conference on Marine Biodiversity, Digital objects abstract volume with program: 71
Enge A, Kucera M, Heinz P
- 2011. Recent benthic foraminifera in the oxygen minimum zone at the Western Indian margin, Arabian Sea. Geophysical Research Abstracts Vol. 13, EGU2011—4667, 2011
Zahnert M, Enge AJ, Moeseneder MM, Witte U, Kucera M, Heinz P
- 2011. Response of the foraminiferal community to a simulated shortterm phytodetritus pulse in the abyssal North Pacific. Marine Ecology Progress Series, 438: 129-142
Enge AJ, Nomaki H, Ogawa NO, Witte U, Moeseneder MM, Lavik G, Ohkouchi N, Kitazato H, Kučera M, Heinz P
- 2011. Seasonal variation of recent benthic deep-sea foraminifera in the Northeast Pacific. Krakau, Poland, 27.6.11 - 30.6.11, The Foraminifera and Nannofossil Groups Joint Spring Meeting, Abstracts volume with program: 84
Enge A, Kucera M, Heinz P
