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SO 250 KuramBio II Blog

Hadale Herausforderungen - der tiefste Epibenthosschlittenfang // Hadal challenges - the deepest epibenthic sledge deployment

14.09.2016, 16:00

Russian Version

 

Tagebuch – 14.03.2016

Hadale Herausforderungen – der tiefste Epibenthosschlittenfang

Hadale Lebensräume sind tiefer als Himalaya-Gebirge hoch ist. Stellen Sie sich ein gerades langes Kabel vor, das höher ist als die Spitze des Mount Everest. Dieses Kabel wird rund um die Uhr über eine Winde ab- und wieder aufgerollt, um mit ihm Geräte zur Erforschung des tiefen Kurilen-Kamtschatka Grabens zum Meeresboden zu fieren. Gestern war ein besonderer Tag: die volle Arbeitslänge von 11.000 Metern Kabel war ausgesteckt – unsere umgekehrte Mount Everest „Seilbahn“! Dies ist nicht das erste Mal für die Winde und für die Besatzung des Forschungsschiffes Sonne, weil bereits im Puerto-Rico-Graben während der Jungfernexpedition der Sonne einmal die maximale Seillänge ausgebracht worden war. Der wesentliche Unterschied ist allerdings, dass die gestrige Station mehr als tausend Meter tiefer lag, in pechschwarzer Tiefe von 9581 Metern unter der glitzernden Wasseroberfläche. An dieser Station war der Einsatz der Geräte mit dem Tiefseekabel eine große Herausforderung, da wir weniger als 1,5 Kabellänge zur Wassertiefe zur Verfügung hatten und daher von unserer Standardbeprobung abweichen mussten. Dank der professionellen Erfahrung von Nils Brenke, unserem Epibenthosschlitten-Einsatzleiter lief alles perfekt und nach ein paar Bechern schwarzen Kaffees, hat er uns die tiefste Epibenthosschlittenprobe auf das Deck des FS Sonne gebracht, die jemals genommen worden ist. Obwohl wenig Überstand über den Netzbechern vorhanden war, hat der Schlitten hervorragendes Tiermaterial vom Meeresboden an Bord gebracht. Über den Erfolg waren alle sehr glücklich und zufrieden.

Das Epibenthosschlittenteam nach dem tiefsten Einsatz in 9581 m. © Oliver Meyer
Das Epibenthosschlittenteam nach dem tiefsten Einsatz in 9581 m.
© Oliver Meyer

Neben der Arbeit an Deck und der Probenahme in diesen großen Tiefen haben auch die Wissenschaftler einigen Druck auszuhalten. In der Tat ist jeder von uns Tag und Nacht emsig am Proben sortieren, mit der Datenbank beschäftigt, am Manuskript oder Antrag schreiben, Seminare oder Berichte vorbereiten oder – was meine Lieblingsbeschäftigung ist  - zu lesen oder wissenschaftliche Fragen und Ideen zu diskutieren. Wie kommt es, dass die Arten im Hadal mit so vielen Individuen vorkommen? Könnte das Sediment des Hanges mit seiner Nahrung die treibende Kraft sein? Falls ja, was macht dieses Sediment für die Organismen so wirtlich? Was können wir von dem Sediment über die DNA und die Tiere, die dort leben erfahren? Wie kommt es, dass auch in den großen Tiefen Tiere mit einer Kalkschale noch existieren können, ohne dass sich unter dem Druck die Schale auflöst? Was sind die genomischen und metabolischen Grundlagen dieses effizienten Biomineralisationsprozesses? Wie…? Was…? Warum…? Meine Arbeit beschäftigt sich mit der Sequenzierung und Analyse der DNA der  Tiefsee-Sedimente. Mich interessiert der DNA „Barcode“ spezieller Organismen, wie der Foraminiferen (Kammerlinge) und der von Metazoa (vielzellige Organismen), weil ich ihre globale Diversität und Verbreitung studieren möchte, um ein Modell darüber zu erstellen wie sie auf menschliche Störungen reagieren. Von dem umfangreichen molekulargenetischen Material, das wir während dieser Expedition gesammelt haben, wird es möglich sein Indikatorarten für diese Analyse zu selegieren. Außerdem hoffen wir möglicherweise auch Stoffwechselwege für die Biomineralisation zu identifizieren, die helfen könnten biotechnologische Methoden zu entwickeln, um atmosphärischen Kohlenstoff zu speichern.

geblogged von:
Franck Lejzerowicz,  Abteilung für Genetik und Evolution, Universität Genf, Schweiz

 


 

Daily log – 14.03.2016

Hadal challenges – the deepest epibenthic sledge deployment

 

Hadal environments are usually deeper than Himalaya Mountains are high. Imagine a straight rope standing upright next, and being higher than the Everest top. This rope uncoiled and coiled around the winch and around the clock constitutes the precious thin link that allows us to explore the Kurile-Kamchatka Trench ecosystem. But yesterday was a special day: the full cable working length of 11000 meters has was out at sea – our inverted Everest cable car! This is not the first time for the winch and for the R/V Sonne crew as the Puerto Rico Trench has been trawled with maximum rope length at the end of the ship’s maiden cruise (VEMA-Transit). The key difference is that yesterday’s station was roughly a thousand meters deeper, with a pitch-black depth of 9576.9 meters below the glittery surface. This implies a steeper cable angle during trawling, which is quite challenging for a sledge to slide and not to bump. Thanks to the professional experience of Nils Brenke, the driving of the Epi-Benthic Sledge went perfectly and after a couple of black coffees, he served on deck the deepest sledge samples ever! Although the nets were not stuffed with extra mud, the cod-ends that collect the cream of benthic life were full: at this point only wonder may transfigure success and fun.

The epibenthic sledge team after the deepest deployment in 9581 m. © Oliver Meyer
The epibenthic sledge team after the deepest deployment in 9581 m.
© Oliver Meyer

By empathy for the concealed life we disturb with steel frames, scientists on board also have to cope with great pressure. Indeed, each and everyone of us is kept busy sampling, sorting and databasing any time of day and night, writing manuscripts on board or leading projects from the distance, preparing results, seminars and reports or – my favorite scientific occupation – reading and exchanging thoughts and ideas. How comes that species abundance is so high at hadal depth – would the sediment transferred from the trench slope be a driver? If yes, what makes this sediment so hospitable, and what are the informative and structural values of its DNA content? How comes that lively populations of organisms exhibiting calcareous shells thrive at depths at which it should be completely dissolved? What are the genomic and metabolic bases of such an efficient biomineralization mechanism? How... ? What… ? Why…? My work focuses on the sequencing and analysis of deep-sea sediment environmental DNA. I am targeting the DNA “barcode” of specific groups of organisms such as Foraminifera or Metazoa in order to understand their global diversity and distribution, and to establish a model of response to anthropogenic perturbation. From the molecular material collected during this expedition, we will be able to identify useful bioindicator organisms and maybe to discover some biomineralization pathways, the efficiency of which could enforce biotechnological advance towards atmospheric carbon storage.

blogged by:
Franck Lejzerowicz – Department of Genetics and Evolution – University of Geneva – Switzerland



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