Bremen forscht: Wie Schwämme den Stickstoffkreislauf im Meer beeinflussen!

Bremen forscht: Wie Schwämme den Stickstoffkreislauf im Meer beeinflussen!

Dr. Tanja Stratmann von der Universität Bremen hat den begehrten Starting Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC) erhalten. Dieses bedeutende Stipendium wird ab 2026 zur Förderung ihres Projektes „Nitrogen cycling in modern sponges with clues about their role in past oceans“ (SPYCLING) eingesetzt. Fokus ihrer Forschungen wird der Stickstoffkreislauf von lebenden und fossilen Schwämmen sein, deren Rolle im Stickstoffumsatz und Einfluss auf marine Ökosysteme im Mittelpunkt stehen wird. Laut der Universität Bremen wird das Projekt dazu beitragen, die Auswirkungen von Schwämmen auf ihre Umwelt besser zu verstehen und neue Erkenntnisse über vergangene Umweltbedingungen zu gewinnen.

Schwämme gehören zu den ältesten Tiergruppen, die in verschiedenen Gewässern anzutreffen sind und spielen eine entscheidende Rolle im marinen Ökosystem, indem sie Wasser filtern und Nährstoffe aufnehmen. Allerdings ist der Stickstoffumsatz in diesen Organismen bisher wenig erforscht geblieben. Studien haben gezeigt, dass Schwämme komplexe chemische Profile besitzen, die für das Verständnis ihrer ökologischen Funktionen wichtig sind. Im Rahmen ihrer Forschung plant Stratmann die Verwendung von Inkubationskammern in der Tiefsee, um Daten über Schwämme in Wassertiefen von etwa 4.000 Metern zu erheben.

Forschung zur Rolle von Schwämmen und Stickstoffkreisläufen

Der Stickstoffkreislauf im Ozean steht in engem Zusammenhang mit anderen biogeochemischen Kreisläufen, wie denen von Kohlenstoff, Phosphor und Schwefel. Reactive anorganische Verbindungen, darunter Nitrat, Nitrit und Ammonium, gelangen durch Flüsse und Niederschläge ins Meer. Diese Verbindungen sind essentiell für die Primärproduzenten wie Phytoplankton. Dieses nimmt Stickstoff auf und trägt zur globalen Stickstoffverfügbarkeit bei. Forscher am IOW (Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde) untersuchen, wie diese Dynamiken von menschlichen Aktivitäten beeinflusst werden, insbesondere in Bezug auf Eutrophierung und Sauerstoffmangel in Küstengebieten.

Die Forschung von Stratmann wird durch die neuesten Erkenntnisse zur anaeroben Ammoniumoxidation (Anammox) ergänzt, die eine entscheidende Rolle im Stickstoffzyklus des Ozeans spielt. Hierbei handelt es sich um einen Prozess, der in sauerstoffarmen Zonen abläuft und zur Stickstoffverfügbarkeit in verschiedenen Ökosystemen beiträgt. Anammoxbakterien wurden erstmals im Benguela-Auftriebssystem identifiziert und mit dem Rückgang von festem anorganischen Stickstoff in Verbindung gebracht. Diese Resultate zeigen die wachsende Bedeutung von anaeroben Prozessen für den Stickstoffverlust in marinen Systemen, was auch die Relevanz von Stratmanns Forschungsprojekt unterstreicht.

Erfolgreiche Wissenschaftlerinnen und deren Beiträge

Dr. Tanja Stratmann hat Teile ihres Biologiestudiums an der Universität Bremen absolviert und ihre Doktorarbeit am NIOZ und der Universität Gent verfasst. Ihre frühere Forschung zur Stoffwechselaktivität benthischer Tiere wurde 2021 mit dem Veni-Stipendium ausgezeichnet. Nun kehrt sie an die Universität Bremen zurück, um das MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften mit ihrer Expertise im Bereich des Stickstoffkreislaufs zu bereichern. Stratmann hebt die exzellente Ausstattung der Einrichtung hervor und betont, wie wichtig dies für ihre Forschung ist.

Der ERC Starting Grant wird an insgesamt 478 junge Forscherinnen und Forscher vergeben, wobei in diesem Jahr 3.928 Bewerbungen eingereicht wurden. Mit Mitteln von bis zu 1,5 Millionen Euro soll über fünf Jahre intensiven Grundlagenforschungen nachgegangen werden. Die Arbeit von Stratmann ist nicht nur für die Wissenschaftsgemeinde von Bedeutung, sondern trägt auch zur nachhaltigen Meeresforschung bei, die am MARUM fokussiert wird.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Forschungsergebnisse rund um den Stickstoffkreislauf und die damit verbundenen Prozesse zunehmend ins Licht rücken, insbesondere angesichts der Herausforderungen wie Eutrophierung und die gesamtökologischen Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf die marinen Systeme. Die Arbeiten von Dr. Stratmann und die Erkenntnisse des IOW werden uns helfen, diesen komplexen Kreislauf besser zu verstehen und nachhaltige Lösungen zu entwickeln.