Institut für Ostseeforschung Warnemünde
IOW Logo

Aktuelle Projekte

DFG - Graduiertenkolleg Baltic TRANSCOAST

IAMM - Untersuchung der Interaktion mariner Mikroorganismen während des Wachstums und in der Sterbephase durch die Vernetzung von Experimenten und Modellen auf Genombasis

NanoSIMS - Untersuchung von mikrobiell katalysierten Stoffflüssen im Ökosystem Ostsee mit Hilfe derNanoSIMS Technologie

NiFiM - Stickstofffixierung in der monsunbeeinflussten Flussfahne des Mekong

Abgeschlossene Projekte

DFG - Graduiertenkolleg „Die deutsche Ostseeküste als terrestrisch-marine Schnittstelle für Wasser- und Stoffflüsse (Baltic TRANSCOAST)“

Die Universität Rostock und das Leibniz Institut für Ostseeforschung Warnemünde haben gemeinsam ein Großprojekt bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) erfolgreich eingeworben. Das Graduiertenkolleg Baltic TRANSCOAST bietet bis zu drei Generationen von jeweils 12 Doktorandinnen und Doktoranden die Chance, gemeinsam die Wechselwirkungen zwischen Land und Meer an der Deutschen Ostseeküste zu erforschen.

Mecklenburg-Vorpommern hat 1712 km innere und äußere Küstenlinie, die Küstenforschung nimmt damit natürlicherweise eine zentrale Position in der Forschungslandschaft des Bundeslandes ein. Die Küsten sind Hauptsiedlungsraum, Wirtschaftszone und für die Tourismusbranche des Landes von entscheidender Bedeutung. In Baltic TRANSCOAST werden in eng miteinander verzahnten Forschungsthemen die Wasser- und Stoffflüsse in tiefliegenden, strandnahen Küstenmooren und im angrenzenden Flachwasser der Ostsee sowie deren Auswirkungen auf die Lebewesen untersucht. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf den Wechselwirkungen zwischen landseitigen und meerseitigen Prozessen.

Kontakt: Dr. Maren Voß

tl_files/staff/liskow/Webcard_Nicola_de_16x9.jpg

COCOA BLOG

Dana Hellemann (PhD student Uni Helsinki)

Erfahren Sie hier mehr über die Arbeit im COCOA-Projekt

IAMM - Untersuchung der Interaktion mariner Mikroorganismen während des Wachstums und in der Sterbephase durch die Vernetzung von Experimenten und Modellen auf Genombasis

(Human Frontier Science Program 2016-2019)

Die Ozeane sind reich an Mikroorganismen. Diese beeinflussen die Biogeochemie, das Klima und die menschliche Gesundheit. Omic-Methoden erlauben es Wissenschaftlern zu identifizieren, welche Organismen vorhanden sind und welches genetische Potential diese mitbringen. Aber zu verstehen,  wie diese Organismen in der Natur interagieren und auf welche Weise sie biogeochemische Prozesse beeinflussen ist noch  eine Herausforderung. Ein wichtiger erster Baustein dieses Puzzles, sozusagen einer der kleinsten Teile davon, ist die Interaktion von Zellen, die unter der Nutzung von Sonnenlicht Kohlenstoff fixieren (Phytoplakton) mit anderen Mikroorganismen, die ihr Wachstum auf organische Kohlenstoffkomponenten gründen (Heterotophe). Die Vielfalt der Mikroorganismen und die Fülle ihrer metabolischen Prozesse macht es unmöglich mit traditionellen Verfahren vorauszusagen, wie ein Organismenpaar interagiert. In diesem Projekt wird diese Fragestellung durch die Kombination von Modellierung auf Genomebene und Laborexperimenten angegangen um aufzuzeigen wie die Gene die Interaktion der Zellen diktieren.

Kontakt: Dr. Maren Voß, Dr. Angela Vogts

Untersuchung von mikrobiell katalysierten Stoffflüssen im Ökosystem Ostsee mit Hilfe der NanoSIMS Technologie

NanoSIMS-Labor am Leibniz-Institut für Ostseeforschung inWarnemünde

Seit Ende 2011 steht am Leibniz-Institut für Ostseeforschung mit dem NanoSIMS ein Hochleistungsmessgerät zur Verfügung, das aus Projektgeldern des Bundesministeriums für Bildung und Forschung finanziert wurde. Das Projekt, in dessen Rahmen dieses Gerät angeschafft wurde, ist in Kooperation mit der Universität Rostock beantragt worden. NanoSIMS ist die Abkürzung für Sekundärionenmassenspektrometer (SIMS) mit einer sehr geringen räumlichen Auflösung (Nano). Mit diesem Gerät können bis zu sieben Isotope bzw. Elemente gleichzeitig z.B. im subzellulären Bereich oder in mineralischen Partikeln erfasst und quantifiziert werden. Somit können Elementzusammensetzungen solcher Materialien mit einer Auflösung von bis zu 50 Nanometern analysiert werden. Beispiel einer NanoSIMS-Bildaufnahme. Signale der 12C-Ionen, die ein Cyanobakterium auf einem Filter zeigen

Ein stark genutztes Anwendungsgebiet ist die mikrobielle Einzelzellanalyse, insbesondere die Analyse der Zusammensetzung nach Markierungsexperimenten mit stabilen Isotopen. Sobald Mikroorganismen isotopenmarkierte Substrate aufnehmen, kann mittels anschließender Messung im NanoSIMS ihr zellspezifischer Stoffwechsel quantifiziert werden. Mit entsprechenden Experimenten ist es möglich  z.B. C-, N- und S-spezifische Stoffwechselraten den unterschiedlichen Mikroorganismen natürlicher Gemeinschaften zuzuordnen. Von solchen zellgenauen Bestimmungen kann auf größere Räume extrapoliert werden, um Aussagen über die Gesamtumsätze an z.B. der Redoxkline zu machen und darüber hinaus Ökosystemmodelle u.a. für die Ostsee zu verbessern.

Kontakt: Dr. Maren Voß, Dr. Angela Vogts

NiFiM - Stickstofffixierung in der monsunbeeinflussten Flussfahne des Mekong

(2016 - 2018)

Das Südchinesische Meer ist das größte Randmeer der Erde und ausschließlich von stark besiedelten Ländern wie China, Indonesien, Philippinen oder Vietnam umgeben. Klimaänderung und menschliche Einflüsse im Einzugsgebiet des Mekong (18 geplante Stauseen zu Stromgewinnung und Intensivierung der Aquakultur) werden die Flusseinträge drastisch verändern und in der Folge die Biogeochemie der Küstengewässer. Die Geschwindigkeit und Größenordnung dieser Veränderungen lassen es wahrscheinlich erscheinen, dass das hier geplante Feldprogramm eine der wenigen Gelegenheiten sein wird, dieses Meeresgebiet zu erfassen, bevor es sich grundlegend verändert hat. Die gegenwärtige Rolle der Nährstoffeinträge des Mekong für die Produktivität des Südchinesischen Meeres soll im Vergleich zu den Nährstoffeinträgen durch den Auftrieb während des SW Monsuns untersucht werden. Ergebnisse früherer Arbeiten von uns lassen vermuten, dass die Stickstofffixierung von Cyanobakterien, die in Symbiose mit Diatomeen vorkommen, eine zentrale Rolle spielt. Zudem gibt es einzellige und koloniebildende N-Fixierer wie Trichodesmium in der Flussfahne. Die Interaktion von stickstofffixierenden Organismen, die von den Einträgen des Mekong abzuhängen scheinen, ist bislang nicht verstanden und steht im Fokus dieses Projektes. Die Nährstoffzusammensetzung in Wasser und die Aufnahme von markierten Kohlenstoff und Stickstoffverbindungen wird in der Flussfahne und im Auftriebsgebiet quantifiziert. Zudem wird auf Zellebene der Austausch von Stickstoff und Kohlenstoff zwischen Diatomeen und ihren stickstofffixierenden Symbionten mittels NanoSIMS analysiert. Zeitgleich wird die Gemeinschaft der Stickstofffixierer entlang der Flussfahne und im offenen südchinesichen Meer von amerikanischen und vietnamesischen Kollegen durch genomische, molekularbiologische und taxonomische Methoden erfasst. In der Synthesephase des Projektes soll durch die Zusammenführung aller Ergebnisse ein tiefgreifendes Verständnis des menschlichen Einflusses auf die Biogeochemie des Küstenmeeres vor Vietnam erreicht werden.

Zwei Expeditionen in das Gebiet des Mekongausstroms sind bereits durch einen genehmigten Antrag des „Schmidts Oceanographic Institute“ aus den USA abgesichert, so dass Probennahmen und Experimente an Board geplant werden können. Aufgrund des früheren, sehr erfolgreichen DFG finanzierten Vorhabens bestehen enge Kontakte zum „Institute of Oceanography“ in Nha Trang, Vietnam, auf die hier aufgebaut wird.

tl_files/staff/liskow/ocean-clip-art-ncX6dKecB.jpegFolgen Sie 3 Mitgliedern unserer AG im NIFIM Projekt auf Forschungsfahrt mit R/V Falkor ins Südchinesische Meer
A Changing River: Measuring Nutrient fluxes to the South China Sea - LEG1 (03.06.-17.06.2016)

Kontakt: Dr. Maren Voß