Home - General - Latest News - Archief - Overzicht 2006 - Februari


 
Overzicht 2010
Overzicht 2009
Overzicht 2008
Overzicht 2007
Overzicht 2006
  December
  November
  Oktober
  September
  Augustus
  Juli
  Juni
  Mei
  April
  Maart
  Februari
  Januari
Overzicht 2005
Overzicht 2004
Overzicht 2003

Sitemap - Search 

 

NIOZ Laatste nieuws

 Januari – 2006 – Maart     Archief     NIOZ in de pers

 

Februari 2006

 

27 februari

Oerbacteriën spelen belangrijke rol in koolstof- en stikstofcycli van de zee...

 

Cornelia Wuchter deed bij het Koninklijk Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) onderzoek naar een aantal zeer basale vragen in de microbiologie: waar in zee komen oerbacterien voor en wat zijn de koolstofbron en de energiebron waarvan zij leven? Daarnaast bekeek zij of veranderingen in de samen-stelling van de unieke vetten van deze organismen gebruikt kan worden om de temperatuur van de bovenste laag van het zeewater in het verre verleden te herleiden.

 

Cornelia verdedigt haar proefschrift op 27 februari aan de Universiteit van Utrecht. Als promotor en co-promotor fungeren de NIOZ onderzoekers prof. dr. ir. Jaap Sinninghe Damsté en dr. Stefan Schouten.

 

Oerbacteriën of Archaea vormen één van de drie domeinen van het leven op aarde. De andere twee domeinen worden gevormd door de echte bacteriën en alle algen, landplanten en dieren samen. Archaea en bacteriën hebben gemeen dat hun cellen geen aparte kern bezitten en vormen hierdoor samen de groep van de prokaryoten. De in de waterkolom zwevende planktonische Archaea horen tot twee hoofdgroepen: de Crenarchaeota en de Euryarchaeota. De Crenarchaeota zijn de meest voorkomende groep en vormen ca. 20% van alle prokaryotische cellen in de oceaan.

 

Voorkomen van oerbacterien

Oerbacteriën of Archaea komen heel algemeen voor in de Waddenzee, de Noordzee en op zeer verschillende diepten van verschillende oceanen. Bij de voordeur van het NIOZ in het Marsdiep nam Cornelia gedurende de gehele biologische jaarcyclus monsters. De Crenarchaeota kwamen het meeste voor in de winter als de algen niet actief kunnen zijn door gebrek aan zonlicht. De sterke voorjaarsbloei van kiezelalgen drukt de crenarchaeota echter weg uit het ecosysteem. In de zomer komen dan de Euryarchaeota op.

 

Koolstof en energiebron

Alle levende organismen bestaan uit organisch materiaal. De koolstof in dit celmateriaal kan worden verkregen door het eten van complex organisch voedsel zoals de mens dat doet, of door het vastleggen van kooldioxide zoals algen en landplanten dat doen. De benodigde energie hiervoor halen planten uit zonlicht. Dit proces wordt fotosynthese genoemd. Cornelia onderzocht in de klimaatkamers van het NIOZ of de crenarchaeota tot iets soortgelijks in staat zouden zijn. Hiertoe voegde zij kooldioxide in de vorm van chemisch met een zware vorm van koolstof (13C) gemerkt bi-carbonaat toe aan 20L flessen met zeewater uit het zeegat het Marsdiep dat tussen Texel en Den Helder de Noordzee en de Waddenzee met elkaar verbindt. Alle experimenten werden in het donker uitgevoerd om fotosynthese door algen te voorkomen. Cornelia kon nu bewijzen dat in ieder geval een deel van de in het Marsdiep aanwezige oerbacteriën groeit door dit gemerkte bicarbonaat in te bouwen, doordat zij de zware 13C-koolstofmoleculen terugvond in de voor de Crenarchaeota specifieke tetra-ether vetten of GDGT’s, nadat de flessen gedurende enkele weken in de klimaatkamer in het donker hadden gestaan. De hiervoor benodigde energie krijgen de oerbacteriën uit nitrificatie; omzetting van ammonium (NH3) in nitriet (NO2-) in aanwezigheid van zuurstof.

 

Paleothermometer

Aangezien mariene Crenarchaeota één van de meest voorkomende klassen van picoplankton in de oceanen is en omdat zij voorkomen op vrijwel elke waterdiepte, is het waarschijnlijk dat zij ook een belangrijke rol spelen in de biogeochemische cycli in de oceanen. De laboratoriumexperimenten bij het NIOZ lieten zien dat watertemperatuur de belangrijkste factor is voor de moleculaire samenstelling van de GDGT vetten van Crenarchaeota; hoe warmer het zeewater, hoe meer ringstructuren van vijf koolstofatomen er worden ingebouwd. Cornelia en haar begeleiders leidden hieruit een verband tussen vetstructuur en temperatuur af en noemde dit de TEX86 temperatuur. De veldstudies lieten duidelijk zien dat het GDGT signaal dat de diepere lagen van de oceanen toch de watertemperatuur van de bovenste 100 m waterkolom reflecteert. De nieuwe ‘paleothermometer’ TEX86 kan dus gebruikt worden om de zeewatertemperaturen van het bovenste gedeelte van de oceaan in vroeger tijden te herleiden. Omdat GDGTs kunnen worden gevonden in sedimenten tot 140 miljoen jaar oud, heeft de TEX86 een grote potentie om gebruikt te gaan worden in reconstructies van vroegere klimaten door middel van de analyse van lange sedimentkernen van de zeebodem. Dit is van groot belang voor de voorspelling van toekomstige klimaatontwikkelingen.

 

Meer informatie:

Cornelia Wuchter, e-mail c_wuchter@hotmail.com (VS; vanaf 24-02-‘6 in NL)

Prof. dr. ir. Jaap S. Sinninghe Damsté, e-mail damste@nioz.nl, tel. +31(0)222 369 550

Dr. Stefan Schouten, e-mail schouten@nioz.nl, tel. +31(0)222 369 565

 


 

 

3 februari

Oceanische bacteriën verkwisten organisch koolstof...

 

Tot nu toe werd algemeen aangenomen dat de organische koolstof die voornamelijk door algen met behulp van zonlicht wordt aangemaakt in de bovenste waterlaag van de oceaan de belangrijkste koolstofbron is voor het leven in de donkere diepzee daaronder. De efficiëntie waarmee de opgenomen koolstof wordt omgezet in bacterieel celmateriaal zou hoog zijn.

NIOZ promovendus Thomas Rheintaler toonde echter aan dat diepzeebacteriën juist erg inefficiënt omspringen met organisch koolstof; het wordt slechts voor ongeveer 20% omgezet in bacteriecellen en voor de resterende 80% weer verbrand in de ademhalingscyclus tot kooldioxide. Dit resultaat werd mogelijk gemaakt, doordat er een nieuwe methode werd ontwikkeld om de respiratie van de bacteriëngemeenschap daadwerkelijk te kunnen meten. Het onderzoek werd uitgevoerd in de Middellandse Zee, de Noord Atlantische Oceaan en ter vergelijking ook in de ondiepe Noordzee.

Thomas Reinthaler promoveerde op vrijdag 3 februari op het proefschrift “ Prokaryotic respiration and production in the open ocean” aan de Rijksuniversiteit Groningen. Promotor was het hoofd van de afdeling biologische oceanografie van het NIOZ, Prof. dr. Gerhard Herndl, die tevens als hoogleraar mariene biologie verbonden is aan de RUG.

 

Meer informatie: