MeN-ARP Voss:
Metabolismus des Stickstoffs in der Amazonasfahne und dem westlichen, tropischen Nordatlantik (MeNARP)
- Laufzeit:
- 01.11.2020 - 31.01.2024
- Projektleitung:
- Prof. Dr. Maren Voß
- Finanzierung:
- DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft
- Forschungsschwerpunkt:
-
Schwerpunkt 2: Beckenweite Ökosystemdynamik
- Projektpartner:
Ästuare weltweit sind die am stärksten bedrohten Lebensräume, die zusammen mit ihren Wassereinzugegebiete intensiv vom Menschen genutzt und verändert werden. Ästuare sind gleichzeitig wichtige Kontrollpunkte für den Export allochthoner Nährstoffe aus Flüssen in das offene Meer, wo diese Substanzen zur zusätzlichen Kohlenstoffbindung führen. Dem Amazonas Ästuar kommt eine Sonderrolle zu, da der Amazonas fast ein Fünftel der globalen Süßwasserzufuhr in das Meer beisteuert, das er aus dem weltweit größten Wassereinzugesgebiet sammelt. Dieses Gebiet wiederum unterliegt derzeit starken anthropogenen und klimatischen Veränderungen. Der gewaltige Ausstrom von Wasser und Nährstoffen aus dem Amazonas in Atlantik und Karibik wird derzeit mit massive Blüten von Sargassum in diesen Gebieten in Zusammenhang gebracht. Die Produktion photo- und heterotropher Organismen (im Folgenden funktionelle trophische Gruppen: TFGs) in den verschiedenen Habitaten der Flussfahne des Amazonas wird von Licht und verschiedenen Stickstoff (N)-Verbindungen reguliert. Welche Rolle allochthone N-Verbindungen für ihre Produktion spielen ist bislang jedoch unklar. Gegensätzliche Studienergebnisse zeigen, dass entweder der gesamte allochthone N im Ästuar und auf dem Shelf verbleibt, oder dass ein Großteil in das offene Meer exportiert wird. Eine Identifizierung und Quantifizierung der Prozesse und TFGs, die die Speicherung von N im Ästuar und auf dem Shelf bzw. seinen Export regulieren, fehlen derzeit. Das führt zu großen Unsicherheiten bei der Berechnung wieviel N aus dem Amazonas in den offenen Ozean exportiert wird und welche Rolle er für die derzeitigen tiefgreifenden Veränderungen in den betroffenen Habitaten spielt.
Ästuare kontrollieren den Export von Flusseinträgen und sind verantworlich für Veränderungen der Nähsrstoffrachten. Da der Amazonas der größte Fluss der Erde ist und ein Fünftel der Süswasserzufuhr in den Nordatlantik bringt, ist er besonders relevant für die Strukturierung pelagischer Systeme entlang einer Flussfahne. Im N-Amazon Projekt werden Prozesse, die verschiedene allochthoner N-Verbindungen umwandeln untersucht und quantifiziert, sowie ihre Bedeutung für die Struktur und Funktion des planktischen Nahrungsgefüges analysiert. Zuerst werdendie biogeochemischen in-situ Bedingungen charakterisiert inklusive der Nahrungsnetze in den Habitaten der Amazonasfahne. Basierend auf den Erkentnissen experimenteller Arbeiten während der Ausfahrt wird das Verständnis für die komplexen Zusammenhänge verbessert z.B. der mikrobiellen Umsätze oder die Regulation der Nahrungsnetzstruktur des Planktons. Das Ziel der Arbeiten ist eine Abschätzungen von Kohlenstoffbindung und N-Export zu verbessern. Zum Erreichen dieses Ziels werden die empirischen Projekt-Daten in enger Zusammenarbeit mit Projektpartnern in implementierbare Zustandsgrößen für bereits laufende biogeochemische Modelle übersetzt.Publikationen
- Umbricht, J., C. Burmeister, J. W. Dippner, I. Liskow, J. P. Montoya, A. Subramaniam and M. Voss (2024). Nitrate uptake and primary production along the Amazon River plume continuum. J. Geophys. Res. Biogeosciences 129, 8, doi: doi.org/10.1029/2023JG007662
- Dippner, J. W., J. P. Montoya, A. Subramaniam, J. Umbricht and M. Voss (2024). The Amazon River plume - a Lagrangian view. Limnol. Oceanogr. Meth. 22: 572-589, doi: 10.1002/lom3.10626
- Loick-Wilde, N., V. Mohrholz, A. Fernández-Carrera and J. P. Montoya (2024). Nitrogen Turnover during Aging Cyanobacterial Blooms (NAC), Cruise No. EMB297, 19. AUGUST 2022 - 02. SEPTEMBER 2022, Rostock-Marienehe RFH (Germany) - Rostock-Marienehe RFH (Germany). Bonn: Begutachtungspanel Forschungsschiffe;. doi: 10.48433/cr_emb297
- Choisnard, N., T. Sperlea, I. Liskow and M. Voss (2024). Nitrification in the Amazon River plume. Mar. Ecol. Prog. Ser. 730: 1-14, doi: 10.3354/meps14530
- Pham, A. H., N. Choisnard, A. Fernández-Carrera, A. Subramaniam, E. K. Strope, E. J. Carpenter, M. Voss and J. P. Montoya (2024). Planktonic habitats in the Amazon plume region of the Western Tropical North Atlantic. Front. Mar. Sci. 11: 1287497, doi: 10.3389/fmars.2024.1287497
- Choisnard, N., E. Burtscher, S. Forster, C. Frey, M. Moros and M. Voss (2023). The Amazon shelf sediments, a reactor that fuels intense nitrogen cycling at the seabed. Limnol. Oceanogr. 68: 2211-2226, doi: 10.1002/lno.12416