Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Biowissenschaften

Fachgebiet: Angewandte Ökologie

Betreuer: PD Dr. Rhena Schumann



Dipl. Biol. Heike Freese
(e-mail: heike.freese@uni-rostock.de )

Functional and genetic diversity of pelagic bacteria in the River Warnow and their utilisation of dissolved organic matter

Bakterien spielen in aquatischen Systemen eine entscheidende Rolle bei der Aufbereitung von (gelöstem) organischem Material. Sie remineralisiern es entweder zu Kohlendioxid oder bauen es in ihre Biomasse ein, so dass es anderen Organismen zur Verfügung steht. Flüsse, besonders eutrophe wie die Warnow, sind im Vergleich mit anderen Gewässern sehr stark mit selbst produziertem (autochthonem) und auch eingetragenem (allochthonem) organischen Material belastet. Deswegen wurden in dieser Arbeit die pelagischen Bakterien der Warnow, ihre genetische und physiologische Vielfalt, sowie ihre Aktivitäten insbesondere ihr Kohlenstoffabbau untersucht. Dafür wurde die Warnow regelmäßig in drei verschiedenen Vegetationsperioden beprobt. Um den Abbau des organischen Materials durch die Bakterien präzise zu bestimmen, wurde eine neue, schnelle Respirationsmethode etabliert. Die Bakterien der Warnow waren sehr abundant und genetisch divers. Im Gegensatz zu anderen eutrophen Gewässern, waren jedoch sowohl der Anteil der hochaktiven Zellen als auch die bakteriellen Wachstumsraten sehr gering. Der eutrophe und huminstoffreiche Charakter der Warnow förderte besonders die bakterielle Respiration d.h. den Abbau der hohen organischen Fracht.

Bacteria play a decisive role in the processing of (dissolved) organic matter in aquatic ecosystems. They degrade organic matter to carbon dioxide (respiration) or transfer it by incorporation into their biomass (production) to higher trophic levels. Rivers, in particular eutrophic like River Warnow, are highly loaded with autochthonous as well as terrestrial derived (allochthonous) organic material. Therefore, pelagic bacteria, their genetic and physiologic diversity as well as their activity, particularly their carbon turnover in eutrophic River Warnow were investigated in this study. River Warnow was regularly sampled over 3 different growth seasons. To obtain reliable and precise data of bacterial degradation of organic matter, a new respiration method was established. The bacterial community in River Warnow was highly abundant and genetically diverse throughout the years. In contrast to other eutrophic systems, the percentage of highly active bacteria as well as bacterial growth rates were very low. The eutrophic and humic character of River Warnow sustained in particular bacterial respiration i.e. degradation of the organic load.