BiodivRestore: Erhaltung und Wiederherstellung von Tiefsee-Ökosystemen im Zusammenhang mit dem Tiefseebergbau (DEEP REST) - Untersuchungen mikrobieller Gemeinschaften und Funktionen für eine integrierte Charakterisierung von Manganknollen-Ökosystemen

Die hier beantragten Arbeiten innerhalb des Europäischen Gesamtvorhabens DEEPREST fokussieren auf die mikrobielle Biodiversität in Sedimenten und Manganknollen von pazifischen Manganknollen-Ökosystemen. Die zugrundeliegenden Probennahmen wurden im Rahmen verschiedener Expeditionen durchgeführt und decken lokale und regionale räumliche Skalen von Metern innerhalb von Stationen bis zu zehntausend Kilometern zwischen verschiedenen Manganknollengebieten ab. Bisherige Analysen haben v.a. die taxonomische Biodiversität in Kombination mit der metabolischen Aktivität betrachtet. Im hier beantragten Teilprojekt werden die Analysen entscheidend ausgeweitet: Neben der taxonomischen Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften werden die vorherrschenden und aktiven Gruppen ebenso betrachtet wie die funktionelle mikrobielle Diversität. Der Schwerpunkt der Arbeiten liegt dabei auf bioinformatischen Analysen genomischer Daten. Mit statistischer Verfahren werden die lokal vorhandene, taxonomische und funktionale Vielfalt ebenso charakterisiert wie Änderungen entlang räumlicher Gradienten. Die gewonnenen Informationen werden mit weiteren Daten zu Lebensgemeinschaften und Umwelteigenschaften des Antragsstellers und weiterer Projektpartner kombiniert. Basierend darauf findet eine integrierte Analyse des multidisziplinären Datensatzes mit statistischen Methoden und Modellierungen statt. Die dabei etablierten Methoden und gewonnenen Erkenntnisse sind für einen Schutz von Tiefsee-Ökosystemen und für ein wissensbasiertes Management von größtem Wert: Basierend auf Korrelation abiotischer und biotischer Variablen und einer Kenntnis der für eine Besiedlung durch spezifische Gemeinschaften erforderlichen Habitateigenschaften können relevante Baseline- und Monitoring-Parameter identifiziert werden, sowie geeignete Areale für Schutzgebiete, Referenzgebiete und potentielle Abbaugebiete definiert werden, in denen ein geringstmöglicher Schaden durch einen Manganknollenabbau erwartet wird.