Verbundprojekt: SO287 - CONNECT: Panatlantische Konnektivität mariner biogeochemischer und ökologischer Prozesse und die Auswirkungen anthropogener Belastungen; Vorhaben I: Detaillierte Untersuchungen mariner biogeochemischer Kreisläufe und Auswirkungen anthropogener Einflüsse - Forschungsexpedition SO287: SO287-CONNECT, Las Palmas, Spanien - Guayaquil, Ecuador, 11.12.2021-11.01.2022

Abstract

Die Expedition SO287-CONNECT untersuchte erfolgreich in internationaler Zusammenarbeit fundamentale biogeochemische Prozesse im nordatlantischen Wirbel, die durch den Klimawandel und weitere anthropogene Belastungen beeinflusst werden. Der Schwerpunkt lag auf der Kopplung biogeo-chemischer und ökologischer Prozesse von der Tiefsee bis in die Atmosphäre entlang des Nordäquatorialstroms, in dem organisches Material westwärts transportiert und abgebaut wird. Besonderes Augenmerk wurde auf die Kreisläufe von Kohlenstoff, Stickstoff und Halogenen, die Rolle von Mikroorganismen und Sargassum-Algen in den biogeochemischen Kreisläufen, sowie auf die Auswirkungen von Schiffsemissionen und Plastik auf die natürlichen Prozesse gelegt. Hochauflösende Analysemethoden wurden eingesetzt, um organische und anorganische Stoffe zu untersuchen, mikrobielle Diversität und Funktionalität sowie die Wechselwirkungen zwischen Meer und Atmosphäre. Die ozeanische Zirkulation zur Zeit der SO287 war komplex und wurde durch Wind, Abkühlung, Strömungen und Wellen beeinflusst. Instabilitäten erzeugten Wirbel, die Wasser und biogeochemische Eigenschaften mischen. Es wurden 42 zyklonale und antizyklonale Wirbel identifiziert. Unterschiede in Temperatur, Salzgehalt, Sauerstoff und Chlorophyll zeigten verschiedene Wassermassen von der Oberfläche bis zur Tiefsee an und prägten die Biogeochemie und Ökologie des Nordatlantiks. Der nährstoffreiche Ostatlantik zeigte eine höhere Abundanz an Kieselalgen, während im Westen die Cyanobakterien Trichodesmium und Synechococcus dominierten. Das an wenig Licht angepasste Cyanobakterium Prochlorococcus war in 100 m Tiefe am häufigsten anzutreffen, ohne jedoch einen zonalen Gradienten aufzuweisen. Bioverfügbarer Kohlenstoff im Osten führte zu höherer Primär- und Sekundärproduktion, während die Primärproduktion im Westen stark abnahm. Diese Veränderungen gingen mit einem Wechsel in der Bakteriengemeinschaft einher und der Gradient zeigte sich auch in partikulären Komponenten und Gelpartikeln. Überraschenderweise nahm die Labilität der organischen Materie entlang des Nordäquatorialstroms nicht konsequent ab und war im Westen sogar höher. Beim Plastikmüll zeigte sich eine Zunahme von Osten nach Westen, mit der höchsten Konzentration an Partikeln im so genannten „North Atlantic Garbage Patch“, dominiert von Polyethylen und Polypropylen. Eine Studie über den bakteriellen Biofilm auf den Plastikpartikeln wird durchgeführt. Datei-Upload durch TIB