02.03.2009 VAAM-For­schungs­preis 2009: Das Leck im Stick­stoff­kreis­lauf des Mee­res

VAAM-Forschungspreis 2009: Das Leck im Stickstoffkreislauf des Meeres

Der Stick­stoff-Kreis­lauf im Meer hat ein Leck: die An­ae­ro­be Am­mo­ni­ak-Oxi­da­ti­on, kurz Anam­m­ox. Die­ser von Bak­te­ri­en ver­ur­sach­te Pro­zess steht im Zen­trum von Mar­cel Kuy­per­s’ Ar­bei­ten. Ur­sprüng­lich nur aus Bio­re­ak­to­ren be­kannt, wies Kuy­pers die Anam­m­ox-Bak­te­ri­en auch in der Na­tur nach. Mitt­ler­wei­le konn­ten der MPI-For­scher und sei­ne Kol­le­gen zei­gen, dass Anam­m­ox ei­ner der Haupt­pro­zes­se ist, durch den Stick­stoff aus dem Meer ent­weicht.

In sau­er­stoff­ar­men Mee­res­re­gio­nen – so ge­nann­ten Sau­er­stoff­mi­ni­m­um­zo­nen - set­zen Anam­m­ox-Bak­te­ri­en Am­mo­ni­ak zu gas­för­mi­gem Stick­stoff um, der dann in die At­mo­sphä­re auf­steigt. So ver­lie­ren die Mee­re vie­le Nähr­stof­fe, denn Stick­stoff­ver­bin­dun­gen sind der Dün­ger für Al­gen und so­mit die Grund­la­ge für das ge­sam­te Nah­rungs­netz im Meer.

Kuy­per­s’ Ar­beits­grup­pe be­schäf­tigt sich aber auch mit an­de­ren Ele­men­ten als Stick­stoff. In ei­ner Auf­se­hen er­re­gen­den Ver­öf­fent­li­chung prä­sen­tier­te sie An­fang des Jah­res Er­geb­nis­se, wo­nach Mi­kro­or­ga­nis­men in der Lage sind, gro­ße Mas­sen sul­fid­rei­chen und da­her hoch­gif­ti­gen Was­sers zu ent­gif­ten. Die Ak­teu­re sind eng ver­wandt mit Bak­te­ri­en, die an hei­ßen und kal­ten Tief­see­quel­len vor­kom­men und eben­falls Sul­fid oxi­die­ren.

Mit Hil­fe ei­nes be­son­de­ren Groß­ge­räts – dem so ge­nann­ten Na­no­SIMS-Mas­sen­spek­tro­me­ters - sind Kuy­per­s’ Mit­ar­bei­ter zu­dem in der Lage, mit ei­ner räum­li­chen Auf­lö­sung von etwa 50 Na­no­me­tern – also dem Zwan­zigs­tel ei­nes Mil­li­ons­tel Me­ters – Zell­struk­tu­ren und de­ren Rol­le in Stoff­wech­sel­pro­zes­sen zu un­ter­su­chen. Das er­mög­licht völ­lig neue Ein­bli­cke in die Rol­le von Mi­kro­or­ga­nis­men in den ma­ri­nen Stoff­kreis­läu­fen.

"Mar­cel Kuy­pers ge­hört zu den welt­weit füh­ren­den und be­son­ders in­no­va­ti­ven Um­welt-Mi­kro­bio­lo­gen “, be­grün­det das in­ter­na­tio­na­le Gre­mi­um sei­ne Wahl. „In sei­ner noch jun­gen Kar­rie­re hat er das Po­ten­zi­al ge­zeigt, bahn­bre­chen­de wis­sen­schaft­li­che Ent­de­ckun­gen in ein in­ter­na­tio­nal er­folg­rei­ches und viel be­ach­te­tes For­schungs­pro­gramm um­zu­set­zen. Mar­cel Kuy­pers hat das wis­sen­schaft­li­che Ta­lent, Kol­le­gen und Stu­die­ren­de zu in­spi­rie­ren, so­wie ein brei­tes Wis­sen und die Hin­ga­be, die zur Lei­tung ei­nes mul­ti­dis­zi­pli­nä­ren For­schungs­pro­gramm un­ab­ding­lich ist."

Dr. Marcel Kuypers (Jahr­gang 1970) stu­dier­te an der Uni­ver­si­tät Ni­j­me­gen in den Nie­der­lan­den mit dem Schwer­punkt Or­ga­ni­sche Che­mie. Er pro­mo­vier­te am Roy­al Nether­lands In­sti­tu­te for Sea Re­se­arch (NIOZ) bei Prof. Dr. Jaap S. Sin­ninghe Dams­té im Jahr 2001 zum The­ma "Me­cha­nisms and bio­geo­che­mi­cal im­pli­ca­ti­ons of the mid-Cret­aceous glo­bal or­ga­nic car­bon bu­ri­al events“. Nach ei­nem Post­dok­to­rat (2001-2003) und ei­ner wis­sen­schaft­li­chen An­stel­lung (2003-2005) bei Prof. Dr. Bo Bar­ker Jør­gen­sen am Max-Planck-In­sti­tut für Ma­ri­ne Mi­kro­bio­lo­gie, Ab­tei­lung Bio­geo­che­mie, grün­de­te er im Mai 2005 eine Selbst­stän­di­ge Ar­beits­grup­pe. Im Rah­men die­ser „Nut­ri­ent-Grup­pe“ un­ter­sucht Mar­cel Kuy­pers nun ge­mein­sam mit zahl­rei­chen Wis­sen­schaft­lern, Tech­ni­kern, Dok­to­ran­den und Di­plom- und Mas­ter­stu­den­ten aus den Be­rei­chen der Bio­geo­che­mie, Ozea­no­gra­phie, Mo­le­ku­lar­bio­lo­gie und Or­ga­ni­schen Geo­che­mie den Stick­stoff-Kreis­lauf im Meer.

Die VAAM - 1975 als Zweig der Ame­ri­can So­cie­ty for Mi­cro­bio­lo­gy (ASM) ge­grün­det und seit 1985 selb­stän­di­ge Ge­sell­schaft - ver­tritt rund 3000 mi­kro­bio­lo­gisch ori­en­tier­te Wis­sen­schaft­le­rin­nen und Wis­sen­schaft­ler aus For­schung und In­dus­trie. Die Band­brei­te der For­schung reicht von Bak­te­ri­en und Pil­zen in Le­bens­mit­teln und Ge­wäs­sern über Krank­heits­er­re­ger bis hin zu Ge­nom­ana­ly­sen und in­dus­tri­el­ler Nut­zung von Mi­kro­or­ga­nis­men und ih­ren En­zy­men. Die jähr­li­che Früh­jahrs­ta­gung fin­det die­ses Jahr vom 8. bis 11. März in Bo­chum statt.

Fanni Aspetsberger

Wei­ter­füh­ren­de In­for­ma­tio­nen:
Dr. Marcel Kuypers
Nutrient-Gruppe
www.vaam.de

An­sprech­part­ner:

Dr. Fan­ni As­pets­ber­ger
(Pres­se­stel­le des Max-Planck-In­si­tuts für Ma­ri­ne Mi­kro­bio­lo­gie)
Tel.: +49(0)421-2028-704
e-Mail: fas­petsb@mpi-bre­men.de

Dr. Kat­rin Muth
(Lei­tung der VAAM-Ge­schäfts­stel­le)
Tel: +49(0)69-66 05 67 20
e-Mail: muth@vaam.uni-hal­le.de