SO 245 - ULTRAPAC: Prozessorientierte biogeochemische, mikrobiologische und ökologische Untersuchung des ultraoligotrophen südpazifischen Wirbels

Der südliche pazifische Wirbel (SPG) ist wahrscheinlich das derzeit noch unberührteste Wirbelsystem, in dem ultra-oligotrophe mikrobielle Gemeinschaften erforscht werden können. Trotz seiner riesigen Ausdehnung ist der SPG nur wenig untersucht. Jüngste Untersuchungen deuten darauf hin, dass der SPG eine bedeutende Rolle in der globalen Stickstofffixierung spielt. Wir planen daher einen Transekt durch den SPG, um die Kreisläufe des Stickstoffs, Phosphor und organischen Kohlenstoff in den Oberflächengewässern, im lichtlosen tiefen Pelagial und im Oberflächensediment zu erforschen. Geplant ist eine F/S Sonne Expedition SO245 von Mitte Dezember 2015 bis Ende Januar 2016 ab Antofagasta, Chile nach Wellington, Neuseeland. Acht Hauptstationen mit Beprobung von Oberflächenwasser bis hin zu den Sedimenten sind vorgesehen. Die Wasser-, Partikel-, Staub- und Sedimentproben sollen auf Nährstoffe, Spurenelementverteilung, gelöstes organisches Material, seltene Erden und Uranium-Thoriumisotopen untersucht werden. An Bord des Forschungsschiffes werden mit Fluorescence in situ Hybridisation (FISH) und Flusszytometrie mikrobiell wichtige phylogenetische Gruppen gemessen und ihre räumliche Verteilung bestimmt. An ausgesuchten Stationen werden metagenomische Analysen durchgeführt, um Einsichten in höchst wichtige metabolische Merkmale der in den verschiedenen Regionen des SPG vorgefundenen Mikroorganismen zu erhalten. Anhand stabiler und radioaktiver Isotope werden Experimente an Bord durchgeführt, um mikrobische Pfade von Stickstoff, Phosphor und Kohlenstoff zu untersuchen. Später werden Proben dieser Experimente in Einzelzellanalysen am Max Planck Institut in Bremen untersucht, um Schlüsselelemente im Nährstoffkreislauf des SPG zu identifizieren.