Der Südliche Ozean, der die Antarktis umgibt, beherbergt eine Vielzahl mikroskopisch kleiner Organismen, die aktiv zur Regulierung des Erdklimas beitragen, indem sie enorme Mengen an Wärme und Kohlendioxid absorbieren.
Ein internationales Wissenschaftlerteam unter der Leitung des Biogeochemikers Nicolas Cassar hat eine umfangreiche genetische Studie unternommen, um die Funktionsweise dieser mikrobiellen Welt zu entschlüsseln. Ihre Arbeit, veröffentlicht in Nature Communications, basiert auf fast zehn Jahren Forschung und Proben, die während einer dreimonatigen Expedition in den Südlichen Ozean gesammelt wurden. Ziel war es, die DNA dieser Mikroorganismen zu kartieren, um ihre Vielfalt und Funktionsweise zu verstehen.
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Die genetischen Analysen ergaben, dass mehr als ein Drittel der identifizierten Gene in bestehenden Katalogen nicht verzeichnet sind. Diese Entdeckung zeigt, wie begrenzt das Wissen über marine Mikroben noch immer ist. Die Forscher sequenzierten die DNA aus Wasserproben und verglichen die Ergebnisse mit Datenbanken, was eine bisher unbekannte genetische Vielfalt offenbarte. Der Biogeochemiker Nicolas Cassar weist darauf hin, dass dieser bedeutende Anteil an Genen, die in Datenbanken fehlen, auf weitgehend unbekannte Gebiete hindeutet.
Die Verteilung dieser mikrobiellen Gemeinschaften ist im Südlichen Ozean nicht einheitlich. Sie bilden verschiedene Ökosysteme, die von Meeresströmungen beeinflusst werden. Einige gedeihen in kalten Oberflächengewässern, während andere in größeren Tiefen vorkommen. Diese räumliche Organisation zeigt die Anpassung der Mikroorganismen an ihre Umgebung und unterstreicht die Wechselwirkungen zwischen dem marinen Leben und den physikalischen Bedingungen des Ozeans.
Das Verständnis dieser Mechanismen ist wichtig, um die Klimaentwicklung vorherzusehen. Mikroben regulieren einen großen Teil der Ozeanchemie, und ihre Gene kontrollieren wichtige Prozesse wie die Kohlenstoffaufnahme. Somit ebnet diese Studie den Weg für eine bessere Modellierung der Rolle des Südlichen Ozeans im globalen Klimasystem. Die Wissenschaftler suchen nach Zusammenhängen zwischen der genetischen Vielfalt und den ökologischen Funktionen, um die Reaktionen auf Umweltveränderungen vorhersagen zu können.
Die nächsten Forschungsschritte zielen darauf ab, diese neu entdeckte genetische Vielfalt genauer zu erforschen. Indem sie Gene mit ökologischen Funktionen in Verbindung bringen, hoffen die Forscher, zu klären, wie diese Mikroben den Klimawandel beeinflussen und darauf reagieren.