Zuwendungsgeber: DFG, Schwerpunktprogramm IODP

Projektlaufzeit: 2020 - 2023

Kooperationspartner:

Prof. Andreas Teske, UNC Chapel Hill, USA

Dr. Yuki Morono, JAMSTEC, Japan

Dr. Verena Heuer, MARUM, Bremen

Das ThermoSill Projekt bearbeitet Proben aus dem Guaymas Basin, ein Becken vor der mexikanischen Küste mit aktivem Vulkanismus. Die Proben wurden im Rahmen einer Expedition des International Ocean Discovery Programs (IODP, Exp. 385) gewonnen. 

Aufgrund des hohen Eintrags von Sediment und organischem Material und der sehr hohen geothermischen Gradienten von bis zum 1000°C/km finden in diesen Sedimenten thermische Umwandlungsprozesse von organischem Material schon in sehr geringer Tiefe statt, was zu einer außergewöhnlich hohen Diversität und Konzentration von mikrobiell nutzbaren Substraten führt. Darüber hinaus zeichnet sich der Meeresboden des Guaymas Basin durch eine Vielzahl von sogenannten Sills aus, horizontal ins Sediment intrudierte Basaltgänge. Durch diese Sills wird das Sediment punktuell extrem stark aufgeheizt, und ggf. auch sterilisiert. Eines der Hauptziele dieses Projekts ist es, die Auswirkungen dieser Sills auf die mikrobielle Aktivität zu verstehen.

Im Rahmen dieses Projekts sollen Sulfatreduktionsraten in diesen Sedimenten quantifiziert und die Nutzung von spezifischen organischen Substraten untersucht werden. Zur Quantifizierung von Sulfatreduktionsraten werden hochempfindliche Inkubationen mit 35S Radiotracer durchgeführt. Diese werden unter in-situ Bedingungen durchgeführt, d.h. unter hohem Druck (ca. 250 bar) und über einen weiten Temperaturbereich (4 bis >100°C). Um die Assimilierung von organischen Substraten, insbesondere Kohlenwasserstoffen zu untersuchen, wurden Inkubationen mit stabil isotopisch markierten Verbindungen durchgeführt. Die Analyse erfolgte am JAMSTEC in Kochi, Japan mithilfe von NanoSIMS.