Neue Helmholtz-Hochschul-Nachwuchsgruppe am Alfred-Wegener-Institut„Marine phytoplankton observed with global biooptical methods“ (PHYTOOPTICS)Bremerhaven, 12. Juni 2007. Ab Juli startet eine neue Helmholtz-Hochschul-Nachwuchsgruppe am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung. Dr. Astrid Bracher wird die Arbeitsgruppe „Phytooptics“ leiten, um Kleinstalgen im Meer, das Phytoplankton, mit Hilfe von biooptischen Methoden zu beobachten. Mit der Kombination aus Satellitenfernerkundung, Experimenten, Messungen vom Schiff und Modellen sollen Karten entstehen, die bei der Einschätzung von globalen Klimaveränderungen helfen sollen. Am 16. Juni um 11:00 Uhr stellt Astrid Bracher ihr Forschungsprogramm bei „Wissen um 11“ im Haus der Wissenschaft vor. Titel ihres Vortrags: „Detaillierter Blick aus dem All – Meeresalgen global beobachtet.“
Das Forschungsprojekt wird zunächst über fünf Jahre gefördert. Die Kosten werden zur Hälfte aus dem Impuls- und Vernetzungsfonds des Präsidenten der Helmholtz-Gemeinschaft gedeckt, zur anderen Hälfte vom Alfred-Wegener-Institut getragen. Neben der eigenen Stelle kann Dr. Bracher noch vier weitere Mitarbeiter einstellen und ihre eigenen Forschungsideen verfolgen. Lehrverpflichtung an der Universität Bremen mit zwei bis vier Semesterwochenstunden gehört ebenfalls zu ihren Aufgaben. Das Programm der Helmholtz-Gemeinschaft dient der besseren Vernetzung zwischen Helmholtz-Zentren und den Partnerhochschulen. Nach drei Jahren erfolgt eine Begutachtung, die im positiven Fall der Gruppenleiterin zu einem unbefristeten Arbeitsverhältnis, einer so genannten Tenure-Position, verhelfen kann.
Im Rahmen des Forschungsprogramms untersucht die Arbeitsgruppe die Veränderungen von Zusammensetzung, Wachstum und Produktivität des Phytoplanktons und zwar in allen Weltmeeren über längere Zeiträume. Dabei spielt der Einfluss abiotischer und biotischer Faktoren auf das Phytoplankton und dessen Funktion im Ökosystem Meer eine wichtige Rolle. Ein Schwerpunkt ist der Kohlenstoffkreislauf. Mit Hilfe von Photosynthese produzieren sie Nahrung und Sauerstoff. Dabei nehmen sie Kohlendioxid auf und entziehen es der Atmosphäre. Ein Teil der Algen wird gefressen und gelangt in die Nahrungskette, andere sinken an den Meeresboden und versenken auf diese Weise Kohlendioxid. Somit stellt das Phytoplankton eine natürliche Senke für CO2 dar.
Die Arbeitsgruppe wird Daten des Satelliten Envisat auswerten, dessen wichtigste Aufgaben die ständige Beobachtung des Klimas, des Ozeans, und der Landfläche der Erde ist. Die Satellitenfernerkundung liefert räumlich und zeitlich hoch aufgelöste Daten, die Einblick in die Luftfeuchtigkeit der Atmosphäre und die Temperaturen an der Erdoberfläche geben. Die Wissenschaftler können daraus aber noch mehr ableiten. Sie wollen die seit 2002 erfassten Satellitendaten nutzen, um verschiedene Phytoplanktongruppen abzuleiten. Dabei machen sie sich die Eigenschaften der winzigen Algen zu Nutzen, Licht aufzunehmen. Die aufgenommene Strahlung wird als so genanntes Absorptionsspektrum ermittelt und ist für verschiedene Algengruppen aufgrund ihrer Pigmentzusammensetzung gruppenspezifisch. Die Absorptionseigenschaften der Algen werden auch direkt im Wasser ermittelt und mit den Satellitendaten verglichen. Diese Validierung der Satellitendaten gehört zum so genannten „ground truthing“, was so viel bedeutet wie Überprüfung am Boden.
Die Helmholtz-Nachwuchsgruppe wird an Expeditionen mit den Forschungsschiffen Polarstern und Maria S. Merian teilnehmen, um diese Messungen durchzuführen. Die typischen spektralen Muster können helfen beispielsweise Diatomeen, Kalkalgen, Blaualgen und auch toxische Algen zu identifizieren. Es sollen Karten entstehen, die die Verteilung des Planktons, ihre Biomasse und Produktivität aufzeigen. Da verschiedene Algengruppen unterschiedliche Funktionen im marinen Ökosystem und dem Kohlenstoffkreislauf haben, sollen die Karten dazu dienen, die Auswirkungen des Klimawandels besser einschätzen zu können.
Astrid Bracher hat am Alfred-Wegener-Institut über die Photoakklimatisierung von antarktischem Phytoplankton promoviert. Seit 6 Jahren ist sie am Institut für Umweltphysik der Universität Bremen im Bereich der Satelliten-Validierung atmosphärischer Daten von Instrumenten des europäischen Umweltsatelliten ENVISAT tätig. Die Helmholtz- Nachwuchsgruppe arbeitet Fächer übergreifend und ist am Alfred-Wegener-Institut in die Bereiche Klima- und Biowissenschaften mit den Themen Erdbeobachtung, Ozean Dynamik, Biologische Ozeanographie und Biogeochemie eingebunden. An der Universität Bremen ist die Gruppe am Institut für Umweltphysik angesiedelt, wo die Auswertung der Satellitendaten und die Modellierung der Daten erfolgt.
Die Nachwuchsgruppe kooperiert international mit dem Scripps Institute of Oceanography in San Diego und dem Centre d’Océanologie de Marseille, sowie national mit dem Leibniz-Institut für Meereswissenschaften in Kiel und dem Institut für Küstenforschung im GKSS-Forschungszentrum in Geesthacht.
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Das Alfred-Wegener-Institut forscht in der Arktis, Antarktis und den Ozeanen der mittleren sowie hohen Breiten. Es koordiniert die Polarforschung in Deutschland und stellt wichtige Infrastruktur wie den Forschungseisbrecher Polarstern und Stationen in der Arktis und Antarktis für die internationale Wissenschaft zur Verfügung. Das Alfred-Wegener-Institut ist eines der fünfzehn Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands.
