Biomass and substrate utilization of cold adapted bacteria in Fram Strait and the Western Greenlad Sea

During the 'Polarstern' expedition ARK-IV/2 in June 1987, water samples from 8 stations were taken to study biomass and substrate utilization of cold adapted bacteria. Bacterial biomasses determined from acridine orange direct counts (AODC) were between 0.4 and 31.4 µ/g C/l, and ATP concentrations amounted from <0.1 to 40 ng/l. Colony counts on seawater agar reached only 0.1% of AODC, but with the MPN-method 1 to 10% of AODC were recorded. With 14C-glutamic acid or 14C-glucose as tracer substrate in oligotrophic broth containing 0.5 mg trypticase and 0.05 mg yeast extract per liter of seawater, obligately oligotrophic bacteria could be detected in one water sample. Although incubation was at 2 °C, only psychrotrophic bacteria showing growth temperatures between 1 and 30 °C were obtained. Organic substrate utilizations by 106 isolates were tested at 4 and 20 °C. Most carbohydrates, organic acids, alcohols, and alanine were assimilated at both temperatures, but arginine, aspartate and ornithine were utilized only at 20 °C by almost all strains.

Methane measurements in the Laptev Sea, Arctic Ocean

In der Wassersäule der Laptew See haben die Bildungs- und Verteilungsbedingungen vielfliltige Ursachen. Für die südliche Lapt ew See konnte eine Methananomalie innerhalb des Lenaausstrorns nachgewiesen werden, die im direkten Zusammenhang mit dem Flußwasser stehen muß. Mit den hohen Konzentrationen am Kontinentalhang ergab sich ein Hinweis auf eventuell vorhandene Gashydrate an der Sole eines zum Hang hin auskeilenden Permafrosts oder auf Gashydrate in den Sedimenten des Kontinentalhangs selbst. Ob es entlang der reliktisch vorhandenen, ehemaligen Flußläufe auf dem Schel f ebenfalls zu Entgasungen kommt, bleibt allerdings weiter unklar, da dieses Phänomen nicht beobachtet wurde oder die Anomalien nicht eindeutig diesem Prozeß zuzuordnen waren. Sicherlich ist die COz-Reduktion im Sediment in der Laptew See eine Hauptquelle für marines, bodennahes Methan. Die Ergebnisse. zeigen, daß dieser Bildungsprozeß vor allem für die küstennahen Bereiche wahrscheinlich ist. Dennoch gibt es auch Bereiche, wo die Zuordnung zu einer expliziten Methanquelle nicht eindeutig ist. Für eine genauere Bewertung der Herkunft der Gase sollten in künftigen Untersuchungen die Methankonzentrationen des Sediments einbezogen werden. Aber auch die Isotopensignaturen des Gases im Sediment können wertvolle Hinweise auf die Genese geben, vor allem wenn die Wasserstoffisotopie mituntersucht wird. Dies erscheint sinnvoll, da sich dur ch leichtes, bodennahes, Methan in der Wassersäule Hinweise auf biogene Bildungen ergaben, dieser Befund könnte durch weitere Untersuchungen präzisiert werden. Dies gilt aber auch für die CH4-Anomalien des OberfIächenwassers. Auch hier ergaben sich durch leicht KohIenstoffsignaturen Hinweise auf biogene in situ-Produktion. Mit detaillierteren Methankonzentrations- und d13C- CH4-Isotopenprofilen der Wassersäule könnte dieser Bildungspfad eindeutiger beschrieben werden. Es konnte ferner gezeigt werden, daß die Lapt ew See während der Sommermonate eine Quelle für atmosphärisches CI L darstellt. Das emittierte Gas geht neben vereinzelten Bodenquellen auch auf in situ-Produktion in der Wassersäule zurück. Abgesehen von der nördlichen Region geht das Methan bodennaher Anomalien innerhalb der Wassersäule sehr schnell zurück und nur ein kleiner Teil gelangt so schließlich in die Atmosphäre. Der während der ARK-XIV Expedition getestete Methansensor hat sich als ungeeignet für den Einsatz gemeinsam mit der CTD erwiesen. Es hat sich gezeigt, daß der Sensor unter diesen Bedingungen nicht genügend Zeit hat, um sein Meßsignal zu stabilisieren. Möglicherweise kann er aber in modifizierter For m und mit einer Kalibration für niedrigere Konzentrationsbereiche als stationäres Meßgerät eingesetzt werden. Für hohe CH4-Konzentrationen, wie man sie an Pockmarks antrifft, ist die Methansensormessung sicherlich auch jetzt schon eine geeignete Methode.

Bacterial abundance in the eastern Mediteranean Sea in August and September 2008 during SES_GR2

The SES_GR2_MICROBIAL PARAMETERS dataset is based on samples collected in the framework of the project SESAME, in the Ionian, Libyan and Aegean Sea during August-September 2008. The objectives were to measure the standing stocks and calculate the production of the microbial compartment of the food web, describe the vertical distribution pattern and characterize its structure and function through the water column. Subsamples for virus, heterotrophic bacteria and cyanobacteria (Synechococcus spp. and Prochlorococcus spp.) counting were analyzed using a FACSCalibur (Becton Dickinson) flow cytometer equipped with a standard laser (488 nm) and filter set and using deionized water as sheath fluid. Fluorescent beads with a diameter of 0.97 ?m (Polysciences) were added to each sample as an internal standard, and all parameters were normalized to the beads and expressed as relative units. SYBRGreen I stain (Molecular Probe) was used to stain viral and heterotrophic bacterial DNA. Viruses were counted according to (Brussaard 1984). In order to avoid bulk consentrations of viruses samples we dilluted to Tris-EDTA (pH=8,0) buffer to a final sollution of 1/5 to 1/100. Total abundance and nucleid content classes were calculated using the Paint-A-Gate software (Becton Dickinson).

Seawater carbonate chemistry and phytoplankton and eubacterial community compositions in the northwest subarctic Pacific

On-deck CO2-Fe-manipulated incubation experiments were conducted using surface seawater collected from the Western Subarctic Gyre of the NW Pacific in the summer of 2008 to elucidate the impacts of ocean acidification and Fe enrichment on the abundance and community composition of phytoplankton and eubacteria in the study area. During the incubation, excluding the initial period, the mean partial pressures of CO2 in non-Fe-added bottles were 230, 419, 843, and 1124 µatm, whereas those in Fe-added treatments were 152, 394, 791, and 1008 µatm. Changes in the abundance and community composition of phytoplankton were estimated using HPLC pigment signatures with the program CHEMTAX and flow cytometry. A DGGE fingerprint technique targeting 16S rRNA gene fragments was also used to estimate changes in eubacterial phylotypes during incubation. The Fe addition induced diatom blooms, and subsequently stimulated the growth of heterotrophic bacteria such as Roseobacter, Phaeobacter, and Alteromonas in the post-bloom phase. In both the Fe-limited and Fe-replete treatments, concentrations of 19'-hexanoyloxyfucoxanthin, a haptophyte marker, and the cell abundance of coccolithophores decreased at higher CO2 levels (750 and 1000 ppm), whereas diatoms exhibited little response to the changes in CO2 availability. The abundances of Synechococcus and small eukaryotic phytoplankton (<10 µm) increased at the higher CO2 levels. DGGE band positions revealed that Methylobacterium of Alphaproteobacteria occurred solely at lower CO2 levels (180 and 380 ppm) during the post-bloom phase. These results suggest that increases in CO2 level could affect not only the community composition of phytoplankton but also that of eubacteria. As these microorganisms play critical roles in the biological carbon pump and microbial loop, our results indicate that the progression of ocean acidification can alter the biogeochemical processes in the study area.