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Redox-Instrusions-Umlauf: Impact of lateral intrusions and mixing on the biogeochemistry and microbiology of pelagic redoxclines

Laufzeit:
01.04.2014 - 30.06.2018
Projektleitung:
PD Dr. Lars Umlauf
Finanzierung:
DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft
Forschungsschwerpunkt:
Beteiligung:
none

In Küsten- und Randmeeren mit stabiler Schichtung und reduziertem Wasseraustausch ist das Auftreten hypoxischer Bedingungen im Tiefenwasser ein verbreitetes Phänomen. Die sogenannte Redoxkline, die sich unter solchen Bedingungen an der oberen Grenze der anoxischen Schicht ausbildet, ist ein Bereich starker biogeochemischer Gradienten, in dem einige wichtige, mikrobiell vermittelte Stoffumsätze stattfinden. Unsere Arbeitshypothese lautet, dass die mit den Intrusionen verbundene Beeinflussung der lokalen biogeochemischen und mikrobiologischen Bedingungen, insbesondere verursacht durch die turbulente Vermischung von Intrusionen und umgebenden Wassermassen, eine essentielle Komponente des Redoxklinensystems darstellt. Am Beispiel der Ostsee mit ihrer ausgeprägten Redoxkline soll der Zusammenhang zwischen hydrographischen Parametern, turbulenter Vermischung, biogeochemischen Prozessen und mikrobiellen Aktivitäten untersucht werden. Dabei soll mithilfe eines kürzlich eingerichteten autonomen Profilersystems in der zentralen Ostsee die Langzeitvariabilität von hydrographischen, biogeochemischen und turbulenten Parametern bestimmt werden. Der Einfluss von Vermischung auf mikrobielle Aktivitäten und Lebensgemeinschaften wird auf Schiffsexpeditionen untersucht, auf denen Messung von Mischungsparametern und ausgewählten biogeochemischen und mikrobiellen Parametern kombiniert werden.

Publikationen

  • Beier, S., P. Holtermann, D. Numberger, T. Schott, L. Umlauf and K. Jürgens (2019). A metatranscriptomics-based assessment of small-scale mixing of sulfidic and oxic waters on redoxcline prokaryotic communities. Environ. Microbiol. 21: 584-602, doi: doi:10.1111/1462-2920.14499
  • Umlauf, L., P. L. Holtermann, C. A. Gillner, R. D. Prien, L. Merckelbach and J. R. Carpenter (2018). Diffusive convection under rapidly varying conditions. J. Phys. Oceanogr. 48: 1731-1747, doi: 10.1175/jpo-d-18-0018.1
  • Holtermann, P. L., R. Prien, M. Naumann, V. Mohrholz and L. Umlauf (2017). Deepwater dynamics and mixing processes during a major inflow event in the central Baltic Sea. J. Geophys. Res. Oceans: online, doi: 10.1002/2017JC013050
  • Schmale, O., S. Krause, P. Holtermann, N. C. Power Guerra and L. Umlauf (2016). Dense bottom gravity currents and their impact on pelagic methanotrophy at oxic/anoxic transition zones. Geophys. Res. Lett. 43: 5225-5232, doi: 10.1002/2016GL069032