Marine Chemie

Das Team Marine Chemie erforscht die Bedeutung von natürlichen und anthropogenen organischen Substanzen und Nährstoffen im Wasser und in marinen Organismen und deren Bedeutung für globale Stoffkreisläufe. Die Arbeiten zur Nährsalzdynamik, eng verknüpft mit biologischen und physikalischen Studien, tragen zum Verständnis von Algenblüten und zur Herkunft von Wassermassen bei. In Kooperation mit der Sektion „Marine Biogewissenschaften“ betreibt das Team die Nährstoff-Facility, welche zuverlässige Analysen für organische und anorganische Nährstoffe für viele Forschungsprojekte ermöglicht. Gelöstes organisches Material (dissolved organic matter; DOM) ist ein bedeutender Speicher im globalen Kohlenstoffkreislauf und dient als wichtiger Bindungspartner für Schwermetalle. Mithilfe hochauflösender Massenspektrometrie und Kernspinresonanzspektroskopie entschlüsselt das Team die komplexe Struktur des DOM, um die Rolle von chemischen Interaktionen zwischen Organismen aufzuklären und dessen Herkunft und Abbauprozesse besser zu verstehen. Im Forschungsfeld marine Lipide werden deren Rolle bei der Anpassung von Organismen an die sich verändernden Polarregionen untersucht.

Team
Boris Peter Koch
Doreen Kohlbach
Frederik Bußmann
Frederike Schmidt
Jan Tebben
Jonas Lunden
Kai-Uwe Ludwichowski
Kristin Kampen
Malte Pallentin
Marlo Bareth
Martin Graeve
Matthias Woll
Stefano Da Vela
Xianyu Kong
Yvonne Jenniges

Projekte

MarData

Wir sind Teil der programmorientierten Forschung in der Helmholtz-Gemeinschaft:

Topic 6: Marines und polares Leben: Erhalt der Biodiversität, biotischer Interaktionen und biogeochemischer Funktionen

  • Subtopic 6.3 Die zukünftige biologische Kohlenstoffpumpe

 

Kompetenzen

Chemische Charakterisierung und Strukturaufklärung von gelösten organischen Stoffen
Die Erkenntnisse über die chemische Struktur des DOM helfen, dessen Herkunft, ökologische Rolle und Veränderungsprozesse nachzuvollziehen, sei es aus marinen, terrestrischen oder Meereis-Quellen.
 

Strukturaufklärung und isotopische Zusammensetzung mariner Lipide (Doreen Kohlbach, Matthias De Albuquerque Woll)
Rolle mariner Lipide als essentiellen Energiereserven für Organismen in den Polarregionen und Aufklärung mariner Nahrungsnetze.
 

Nährstoffanalysen (Kai-Uwe Ludwichowski, Frederike Schmidt, Boris Koch)
Identifizierung des Ursprungs der ozeanischen Wassermassen und Bestimmung der Grenzen der Primärproduktion. 

Tools

  • Fourier-Transform-Ionenzyklotron Resonanz-Massenspektrometrie / Orbitrap-Massenspektrometrie
    Chemische Charakterisierung von komplexen gelösten organischen Stoffen
     
  • Software-Werkzeuge
    Probenmanagement und Pipelines für die Auswertung von massenspektrometrischen Analysen
     
  • Kernspinresonanz-Massenspektrometrie
    Strukturaufklärung von organischen Verbindungen, die zu den Wechselwirkungen zwischen chemischen Spezies beitragen
     
  • Gaschromatographie / Massenspektrometrie
    Trennung, Identifizierung und Quantifizierung von Fettsäuren und anderen apolaren Komponenten in Meeresorganismen
     
  • Flüssigchromatographie / UV-VIS / ELSD 
    Quantitative Analyse von Aminosäuren und Lipidklassen in Meerwasser und marinen Organismen
     
  • Verbindungsspezifische Analyse stabiler Kohlenstoffisotope
    Entschlüsselung des marinen Nahrungsnetzes und Quantifizierung der Kohlenstoffaufnahmeraten
     
  • Für Nährstoffanlagen:
    Katalytische Hochtemperaturverbrennung
    Quantifizierung des gelösten organischen Kohlenstoffs und des gesamten gelösten Stickstoffs

    Nährstoff-Autoanalyser
    Quantifizierung der Konzentrationen von gelöstem Nitrat, Nitrat, Ammonium, Silikat und Phosphat