FS METEOR M126

BIGMAR - hidrotermális nyílások az atlanti-óceán közepén

Interdiszciplináris biológiai, kémiai és geológiai vizsgálatok a közép-atlanti gerincen található hidrotermális forrásokon

  • 2016. április 19. - 2016. május 21
  • Fortaleza (Brazília) - Bridgetown (Barbados)
  • Vizsgálati terület 12 ° északi és 15 ° északi között
  • ROV KÉRDÉS

befolyásolja helyi

Vezető: Prof. Dr. Nicole Dubilier

Kutatási kérdések

Az utazás célja a geotermikus, geokémiai és biológiai folyamatok kölcsönhatásának jobb megértése a hidroterm forrásoknál.

- Hogyan befolyásolja a helyi geológia a hidrotermális folyadékok kibocsátását és a forró forrásoknál a közösséget?

- Mely energiaforrások vannak túlsúlyban a folyadékokban és a folyókban, és hogyan befolyásolják a mikrobaközösség összetételét és eloszlását?

- Hogyan befolyásolják a vírusok a hidrotermális szellőzők biogeokémiáját és ökológiáját?

A 23 munkanapon belül a legfontosabb munkafórumunk a ROEM QUEST a brémai MARUM-ból.

Munkaterület

Részt vevő intézetek

  • Max Planck Tengeri Mikrobiológiai Intézet, Bréma
  • MARUM, Bremeni Egyetem
  • Christian Albrechts Egyetem Kielben
  • Ohio Állami Egyetem, Columbus, USA
  • Harvard Egyetem, Boston, USA
  • Memorial University New Foundland, Kanada
  • Bergeni Egyetem, Norvégia
  • Georgia Egyetem, Athén, USA

Az M126 munkaterülete a négy hidrotermális mezővel, Logatchev, Semenov, Irinovskoe és Ashadze (módosítva: Ondréas et al. 2012).

Lenyomatok a Logatchev hidrotermális mezőből.

Ezen a kiránduláson szeretnénk jobban megérteni a hidroterm források geológiai, geokémiai és biológiai folyamatainak kölcsönhatását. A MARUM „Interakciók a geoszféra és a bioszféra között” (GB4) kutatási fókusza keretében zajlik. Utazásunk az Atlanti-óceán középhátának négy hidrotermális mezőjébe vezet: Logacsev, Szemenov, Irinovszkó és Ashadze felé. A következő három kérdésre összpontosítunk:

1) Hogyan befolyásolja a helyi geológia a forró forrásoknál a hidrotermális folyadékok és a közösségek kibocsátását?

A négy hidrotermális mező tektonikájában és földalatti kőzeteinek összetételében különbözik egymástól. A földalatti kőzetek, olyan tényezőkkel kölcsönhatásban, mint a hőmérséklet és a nyomás, befolyásolják a forró és diffúz folyadékok összetételét és kibocsátását. A folyadékok jellege és térbeli eloszlása ​​viszont meghatározza azokat az energiaforrásokat, amelyek a mikrobiális élet alapjául szolgálnak. Ezért kulcsfontosságúak a hidrotermális közösségek sokfélesége és eloszlása ​​szempontjából.
Célunk, hogy jobban megértsük a felszín, a kémia és a biológia közötti kölcsönhatásokat a hidrotermális forrásokon, kombinálva a geológiai és biológiai térképezést a folyadékok tömegspektrometriás in situ méréseivel.

2) Milyen energiaforrások uralják a forró források folyadékait és a csapokat, és hogyan befolyásolják a mikrobaközösségek összetételét és eloszlását?

Kiszámítható összefüggéseket keresünk a fő geofűtőanyagok vagy energiaforrások és az uralkodó elsődleges szellőzőnyílások anyagcseréje között. A szellőzőfolyadékoknak a felszíntől a tengerfenékig, majd tovább a hidrotermális csapadékba történő felemelkedése során azok koncentrációja és relatív összetétele megváltozik. Rengeteg energiaforrás van a föld alatt, és anoxikus körülmények uralkodnak. Az energiaforrások koncentrációja alacsonyabb a tengerfenéken és a vízfolyásban, de vannak termodinamikailag kedvezőbb oxigén és nitrát elektronfogadók. Ismert, hogy ezek a geokémiai változások befolyásolják a mikrobaközösségek összetételét. A felszín alatti, a tengerfenéken és a vízzáróban lévő szellőző folyadékok kémiai és biológiai összetételének részletes összehasonlító vizsgálata azonban hiányzik.

3) Hogyan befolyásolják a vírusok a hidrotermális szellőzők biogeokémiáját és ökológiáját?

A vírusok gyakran megtalálhatók a hidrotermális nyílásoknál. Tehát valószínűleg döntő szerepet játszanak ezekben az ökoszisztémákban. A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy a kénoxidáló baktériumokat megtámadó vírusok magukban hordozzák azokat a géneket, amelyek a kénciklusban kulcsfontosságú enzimeket kódolnak. Ez a felfedezés megerősíti azt a feltételezésünket, hogy a vírusok befolyásolhatják a mikrobiális anyagcserét a hidrotermális folyadékokból történő energiatermelés érdekében, és hogy a gazdasejt számára is hasznosak.
Megvizsgáljuk a vírusközösségeket szabadon élő és szimbiotikus baktériumoknál a hidrotermális nyílásoknál. Különös hangsúlyt fektetünk arra, hogy a vírusok hogyan befolyásolják a mikroorganizmusok anyagcseréjét és ökológiáját.