Nieuwe inzichten in de stikstof en koolstof biogeochemie van Antarctisch zee-ijs: de potentiele rol van een microbiële biofilm.

Promovendus/a: Arnout ROUKAERTS

Promotor(en): Prof. dr. ir. Marc Elskens

Het zee-ijs van Antarctica bedekt tot 40 % van de Zuidelijke Oceaan en wordt gekenmerkt door extreme schommelingen in temperatuur, saliniteit en zonlicht. Lange tijd werd het beschouwd als een barrière tussen oceaan en atmosfeer met een beperkt biologisch belang. De afgelopen 50 jaar werd echter duidelijk dat het poreuze zee-ijs de ideale omgeving is voor algen om in te gedijen. Tijdens de jaarlijkse algenbloei in de lente overschrijden de biomassa concentraties in het ijs deze van de onderliggende oceaan met enkele grootte orden. Vooral de onderste lagen van zee-ijs in kustgebieden kunnen beschouwd worden als één van de productiefste mariene ecosystemen ter wereld. Zee-ijs heeft ook een belangrijke structurerende rol in het polaire ecosysteem en is essentieel voor het overleven van Antarctisch krill. De moeilijkheden bij veldwerk in Antarctica, de afgelegen locatie en de afwezigheid van remote sensing in zee-ijs zorgen er voor dat onze huidige kennis beperkt is. De dynamiek van nutriënten die de sterke microbiële biomassa groei mogelijk maakt is nog onduidelijk.
Voor deze thesis werden stalen van verschillende locaties in Antarctica geanalyseerd voor concentraties van nutriënten en biomassa en hun isotopen verhoudingen. Een sterke ontkoppeling tussen biomassa groei en remineralisatie werd waargenomen en om deze observaties beter te begrijpen werd een mathematisch model ontwikkeld. De implementatie van een biofilm blijkt essentieel voor het reproduceren en begrijpen van de observaties. De aanwezigheid van een microbiële biofilm kan vergaande gevolgen hebben voor de biogeochemie van zee-ijs.