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Meer-Süßwasserunterschiede in der Strukturierung des mikrobiellen Nahrungsnetzes durch Räuber-Beute-Beziehungen - Teilprojekt 2 von 6 Anträgen im Rahmen eines Antragspakets 'Vergleich von Kontrollmechanismen in marinen und limnischen Nahrungsnetzen')

Es soll durch Mesokosmosexperimente und ergänzende Laborversuche mit Modellsystemen untersucht werden, welche Auswirkungen die unterschiedliche Zusammensetzung des Mesozooplanktons im Meer (überwiegend Copepoden) und im Süßwasser (überwiegend Cladoceren) auf die Struktur des mikrobiellen Nahrungsnetzes hat und inwieweit sich Prädationseffekte des Zooplanktons über die Protozoen bis zur Bakterienebene fortsetzen. Für diesen Vergleich stehen folgende Fragestellungen im Vordergrund: 1) Welchen Prädationseifluß haben limnische und marine Vertreter von cladoceren- und copepoden-dominiertem Zooplankton auf die verschiedenen funktionellen Gruppen heterotropher und mixotropher Protozoen? 2) Gibt es vom Mesozooplankton ausgehende direkte und indirekte (über die Protozoen) Wirkungen auf die Diversität, phänotypische Ausprägung und die Aktivitätsmuster des Bakterienplanktons? 3) Gibt es Unterschiede in den phänotypischen Anpassungen (z.B. Morphologie, Oberflächeneigenschaften, Exopolymere) planktischer Bakterien an Protozoenfraßdruck im limnischen und marinen Bereich?.

Temperature effects on a plankton community from Helgoland Roads tested in an indoor mesocosm experiment in March 2022

To investigate the effect of temperature on a North Sea spring bloom community, we performed an incubation experiment in the mesocosm facility of the Institute for Chemistry and Biology of the Marine Environment (ICBM) in Wilhelmshaven. The plankton community was sampled from the long-term ecological research station Helgoland Roads (https://deims.org/1e96ef9b-0915-4661-849f-b3a72f5aa9b1) on the 6ᵗʰ of March, 2022. Collection of the surface community was conducted from the RV Heincke with a pipe covered with a 200 µm net that was attached to a diaphragm pump. The month-long incubation was started on the 7ᵗʰ of March in twelve indoor mesocosms, the Planktotrons (Gall et al., 2017). We chose three temperatures along the ascending part of the thermal performance curve (TPC) of the in situ community: the minimum temperature for positive growth (6°C, also the field temperature), the middle between the minimum and the optimum temperature (12 °C), and the optimum temperature for growth (18 °C). Ramping up the temperatures was conducted by 1 °C per day until the treatment temperatures were reached, resulting in a ramp phase (first twelve days) and a constant temperature phase. This dataset comprises all data collected within the experiment. Temperature, oxygen, pH, salinity, and in vivo fluorescence were measured daily at 10 am. Samples for dissolved nutrients (nitrate, nitrite, phosphate, silicate), chlorophyll a, DNA, particulate nutrients (biogenic silica, particulate organic carbon/nitrogen/phosphorus), as well as flow cytometric counts of bacteria (stained) and the unstained community were sampled every third day at the same time. The mesocosm water was generally filtered over a 200 µm mesh before sampling to exclude mesozooplankton. However, due to the appearance of large Phaeocystis colonies, additional samples without pre-filtration were taken for particulate organic carbon, nitrogen, phosphorus, and chlorophyll a starting on incubation day 15. PAR, total nitrogen and phosphorus as well as total alkalinity were measured at the start, in the middle, and at the end of the incubation. Samples for Mesozooplankton enumeration were taken and plankton species identified at the end of the experiment. All analysis scripts can be found on github (https://github.com/AntoniaAhme/TopTrons22MesocosmIncubation). The sequence data are available at the European Nucleotide Archive (ENA).

Energie- und Massenflüsse in der Mesozooplanktongemeinschaft der Levantinischen See (östliches Mittelmeer) unter dem Einfluss des sich verändernden Tiefenwassersystems (M 40/3, M 44/4, M 51/2)

Seit etwa 1988 kann ein verstärkter Ausstrom von Ägäis-Wasser hoher Dichte im östlichen Mittelmeer beobachtet werden. Diese Wassermassen unterschichten das Bodenwasser der Levantinischen See und verändern das hydrographische System. Basierend auf den Meteor-Expeditionen M5/1 (1987) und M25/2 (1993) konnte gleichfalls eine tiefgreifende Veränderung und mengenmäßige Zunahme des Zooplanktons im Bathypelagial dieses Seegebietes festgestellt werden. Ziel der Meteor-Expeditionen M40/3 und M44/4 ist es, im Kontext mit den beiden früheren Reisen die räumlichen und zeitlichen Skalen der beobachteten Variabilität zu untersuchen. Dazu soll im vorliegenden Projekt das Zooplanktonmaterial hinsichtlich seiner Abundanz und taxonomischen Zusammensetzung ausgewertet werden, um gegenüber den früheren Reisen Veränderungen und deren zeitlichen Verlauf großräumig zu erfassen. Eine weitere Zielsetzung ist die Erforschung der Transferpfade des Kohlenstoffs innerhalb der Organismengemeinschaften des Pelagials sowie ihrer Wechselwirkungen untereinander.

JGOFS INDIK IV, Vorhaben - Biologische Stofffluesse im Bathypelagial des Arabischen Meeres

Die Auswirkung Eintrags von Donau, Dnestr und Dnepr auf den Nordwestteil des Schwarzen Meeres

Fortfuehrund der Untersuchung der Auswirkung des Flusseintrages durch die Donau, den Dnestr and den Dnepr auf das Oekosystem im Nordwestteil des Schwarzen Meeres. Das Teilprojekt 'Zooplankton' untersucht die oekologische Rolle der dominanten Zooplankter im Pelagial des nordwestlichen Schwarzen Meeres. Hierbei steht die Erforschung der Bedeutung der ins Schwarze Meer eingewanderten carnivoren Ctenophore Mnemiopsis leidyi im Nahrungsnetz im Vordergrund. Einen weiteren Schwerpunkt bilden Untersuchungen zur Oekologie der heterotrophen Dinoflaqellaten Nocticula scintillans, der zeitweilig zu ueber 90 Prozent zur gesamten Biomasse des Zooplanktons im Schwarzen Meer beitragen kann. Untersuchungen, die im Sommer 1995 durchgefuehrt worden waren, ergaben, dass trotz eines Rueckganges der Naehrstoffkonzentrationen und Phytoplanktonbiomasse gegenueber dem Maximum der Eutrophierungsphase Mnemiopsis und Noctiluca das Zooplankton weiterhin dominieren und die Bestaende des uebrigen Mesozooplanktons und des Phytoplanktons vermutlich kontrollieren.

Joint Global Ocean Flux Study (JGOFS) - Arabisches Meer, Teilprojekt: Die Bildung klimarelevanter organischer Spurenstoffe im Arabischen Meer und ihr Austausch mit der Atmosphaere^Joint Global Ocean Flux Study (JGOFS) - Arabisches Meer, Teilprojekt 8: Zur Rolle des Bakterioplanktons in verschiedenen Produktionsgebieten des Arabischen Meeres, Pelagische Prozesse und vertikaler Partikelfluss in der Arabischen See: Die Bedeutung der autotrophen Kalkbildner und des Mesozooplanktons waehrend des SW-Monsuns - Teilprojekt 7 -

Oekosystem Arktischer/Antarktischer Ozean: Auswertung von Plankton- und Benthosproben ('Polarstern'-Expedition ARK XI/1, 1995, ANT XIII/3, 1996, und vorangegangene Expeditionen)

Im Rahmen des beantragten Vorhabens sollen oekosystemare und zoogeographische Fragestellungen aus dem Zooplankton und Benthos der eurasischen Becken des Arktischen Ozeans bearbeitet werden. Schwerpunkte liegen beim Zooplankton auf der horizontalen und vertikalen Verteilung des meso- und bathypelagischen Zooplanktons in Beziehung zur Hydrographie, seiner trophodynamische Beziehungen und seiner Rolle bei der Transformation der partikulaeren organischen Substanz; die benthischen Lebensgemeinschaften sollen unter den Aspekten der pelago-benthischen Kopplung und des Energieflusses im Oekosystem, der Biodiversitaet und ihrer Abhaengigkeit von biotischen (Flux, Nahrung) und abiotischen Faktoren (Tiefe, Temperatur, Schelftopographie, Hydrographie) untersucht werden. Die Ergebnisse sollen in laufende Untersuchungen zur Erforschung polarer Oekosysteme eingebunden werden, die bereits am Alfred-Wegener-Institut und teilweise in den russischen Instituten bestehen.

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