Dr. Natalie Loick - Wilde

Projekte

FONIP

Welche Qualität hat Stickstoff für das marine Ökosystem, nachdem er von Cyanobakterien fixiert und in bioverfügbare Moleküle, wie z.B. Aminosäuren, umgewandelt wurde? Jährlich werden 110 Tg Stickstoff über den Prozess der Stickstofffixierung durch Cyanobakterien in  den globalen Ozean eingetragen (Gruber und Sarmiento 1997, Capone 2001). Je nachdem auf welchem Weg und in welcher Form der fixierte Stickstoff in das Nahrungsgefüge gelangt, kann er entweder autotrophes und heterotrophes Wachstum fördern und so einen  Kohlen-stoffexport aus der Euphotischen Zone bedingen, oder zur Bakterienproduktion und Respiration in dieser beisteuern (Fig. 1, Mulholland 2007). Eine molekülspezifische Isotopenanalyse (engl. Compound Specific Isotope Analysis) ermöglicht die qualitative und quantitative Verfolgung des „end-to-end“ Transfers von 15N markiertem N2 in die Aminosäuren der Cyanobakterien und weiter in die essentiellen und nicht-essentiellen Aminosäuren ihrer Grazer mittels Gaschromatography-Combustion-Isotope Ratio Mass Spectrometry (GC-C-IRMS).

Fig. 1: Wege des Stickstoffs in das heterotrophe Nahrungsgefüge. Im FONIP-Projekt wird die Primäre Aufnahme von Cyanobakterien durch Heterotrophe wie z.B. Copepoden untersucht.

Neben Feldexperimenten werden kontrollierte Laboruntersuchungen mit ökologisch relevanten Arten wie der Cyanobakterienart Nodularia spumigena und der Copepodenart Eurytemora affinis durchgeführt. Zum ersten Mal kann mit dieser Methode der Transfer neu gebildeter Aminosäuren aus den Cyanobakterien in die Grazer quantifiziert und gleichzeitig die Qualität des fixierten Stickstoffs für das Zooplankton bestimmt werden. Die Qualitätsbestimmung des fixierten Stickstoffs sowie die Quantifizierung seiner Eintragswege in das marine Ökosystem sind wichtige Vorraussetzungen, um die Auswirkungen zunehmender oder abnehmender Cyanobakterienbestände im Zuge globaler Klimaveränderungen, wie z.B. der Ozeanansäuerung, abschätzen zu können.

Literatur: Capone, D. G., 2001. Current Opinion in Microbiology 4 (3): 341 – 348.
Gruber, N. and Sarmiento, J. L., 1997. Global Biogeochemical Cycles 11 (2): 235 – 266.
Mulholland, M. R., 2007. Biogeosciences, 4, 37–51.

 

Publikationen

• Loick-Wilde, N., J. Dutz, A. Miltner, M. Gehre, J. P. Montoya, and M. Voss (2012), Incorporation of nitrogen from N₂ fixation into amino acids of zooplankton. Limnol. Oceanogr., 57(1), 2012, 199–210. doi:10.4319/lo.2012.57.1.0199
• Dippner J.W. and N. Loick-Wilde (2011). A redefinition of water masses in the Vietnamese upwelling area. J. Mar. Sys. 84: 42-47.
• Dippner, J. W., Nguyen, K. V., Hein, H., Ohde, T.  und N. Loick, 2007. Monsoon-induced upwelling off the Vietnamese coast. Ocean Dynamics, 57: 46-62.
• Loick, N., Dippner, J., Doan, H. N., Liskow, I. and M. Voss, 2007. Pelagic nitrogen dynamics in the Vietnamese upwelling area according to stable nitrogen and carbon isotope data. Deep Sea Research I, 54: 596-607.
• Voss, M., Bombar, D., Loick, N. und J. Dippner, 2006. Riverine influence on nitrogen fixation in the upwelling region off Vietnam, South China Sea. Geophysical Research Letters, 33: L07604.
• Verheye, H. M., Hagen, W., Auel, H., Ekau, W., Loick, N., Rheenen, I., Wencke, P. und S. Jones, 2005. Life strategies, energetics and growth characteristics of Calanoides carinatus (Copepoda) in the Angola-Benguela frontal region. African Journal of Marine Science, 27(3): 641-651.
• Loick, N., Ekau, W. und H. M. Verheye, 2005. Water-body preferences of dominant calanoid copepod species in the Angola-Benguela frontal zone. South African Journal of Marine Science, 27(3): 597-608.
• Ekau, W., Hendricks, A., Kadler, S., Koch, V. und N. Loick,  2001. Winter ichthyoplankton in the northern Benguela upwelling and Angola-Benguela Frontal regions. African Journal of Science, 97(5-6): 259-265.

Titel der Dissertation: "Pelagic Nitrogen Dynamics in Plankton of the Vietnamese Upwelling Area According to Stable Nitrogen and Carbon Isotope Distribution"

Vorträge und Posterpräsentationen

• Loick, N., Nitrogen dynamics in the plankton community. Vortrag MOSTE Workshop, 30. Nov.- 2. Dez. 2006, Nha Trang, Vietnam.
• Loick, N., Gehre, M. und M. Voß. Nitrogen stable isotopes in essential versus non-essential amino acids of different plankton size fractions. Vortrag ASI-Tagung, Okt. 2006, Freiberg, Deutschland.
• Loick, N., Dippner, J. W., Doan, H. N., Liskow, I.  und M. Voss. Pelagic nitrogen dynamics in the Vietnamese upwelling area. Vortrag Ocean Science Meeting, Feb. 2006, Honolulu, USA.
• Loick, N., Dippner, J. W. , Doan, H. N., Liskow, I. und M. Voss. Pelagic nitrogen dynamics in the Vietnamese upwelling area. Poster Präsentation SPOT-ON Konferenz, Juni 2005, Rostock, Deutschland.
• Loick, N., Nguyen C., Dippner, J. W., Liskow, I., Voss, M., Doan, H. N. Nitrogen dynamics in the plankton community. Vortrag DFG-Workshop, Sept. 2005, Bremen, Deutschland.

Akademische Auszeichnungen

Bester Vortrag “Ratios of stable nitrogen isotopes in essential versus non-essential amino acids of different plankton size fractions” ASI-Tagung, Okt. 2006, Freiberg, Deutschland.