Katha Paetz, M.Sc.
PhD Kanditatin

Title der Dissertation: Sargassum microbiomes and their role in nutrient turnover, decomposition and potential application for bioethanol production - SargBiome
Titel der Masterarbeit: Genetic analysis of the habitat surrounding floating Sargassum – a biodiversity analysis of a potential carbon dioxide removal candidate in the wild and in aquafarms.
katharina.paetz@awi.de
Alfred Wegener Institut
Am Handelshafen 12
27570 Bremerhaven
E-1030
Übersicht über das Doktorandenprojekt
In den letzten zehn Jahren hat die braune Pelagialalge Sargassum aufgrund der massiven Strandungen auf beiden Seiten des Atlantiks weltweit Aufmerksamkeit erregt. Zahlreiche lokale Initiativen und Unternehmen versuchen, ihre Biomasse durch die Herstellung wertvoller Produkte wie Bioethanol zu verwerten, das sowohl als Vorläufer für nachhaltige Kunststoffe als auch als Biokraftstoff verwendet werden kann. Versuche, Sargassum mit kommerziellen Hefen zu fermentieren, haben jedoch bisher zu sehr geringen Erträgen geführt. Obwohl es einige Studien gibt, die das Mikrobiom von Sargassum beschreiben, liegen keine Informationen über die Funktion der auf Sargassum wachsenden Mikroorganismen und ihre Rolle bei der Bereitstellung von Nährstoffen oder dessen Abbau vor.
Eine Hypothese lautet, dass das Mikrobiom Sargassum zusätzliche Nährstoffe liefert, die es ihm ermöglichen, in oligotrophen Gewässern schnell zu wachsen. Darüber hinaus scheidet Sargassum einen hohen Prozentsatz an Kohlenstoff als gelösten organischen Kohlenstoff (DOC) aus. Es wird vermutet, dass ein Teil dieses ausgeschiedenen Kohlenstoffs schwer abbaubar ist und daher zur langfristigen Kohlenstoffbindung im Ozean beiträgt.
SargBiome hat sich zum Ziel gesetzt, die Biodiversität von Mikroorganismen, die auf gesundem und sich zersetzendem Sargassum wachsen, zu untersuchen, ihr Potenzial zur Versorgung der Algen mit Nährstoffen durch Stickstofffixierung oder Eisenchelatbildung zu bewerten und ihre Biomasse und ausgeschiedene DOC abzubauen. Durch eine Kombination aus Feldprobenahmen, Laborexperimenten und metagenomischer Analyse werden wir die Biodiversität und Funktionen der Sargassum-Mikrobiome charakterisieren und Meereshefen isolieren, die durch Sargassum-Fermentation Bioethanol produzieren können.
Dieses Projekt wird nicht nur unser grundlegendes Verständnis der Ökologie dieser relevanten Makroalgen verbessern, sondern auch wichtige Erkenntnisse für den aufstrebenden Sektor der blauen Wirtschaft liefern.