So­eren Ah­merkamp is awar­ded the BRIESE-Award for Mar­ine Sci­ence

Der heute aus­gezeich­nete Pre­is­träger So­eren Ah­merkamp ver­fasste seine Dok­t­or­arbeit im Rah­men einer Ko­op­er­a­tion zwis­chen dem Bremer Max-Planck-In­sti­tut (MPI) für Mar­ine Mik­robi­o­lo­gie und dem Bremer MARUM – Zen­trum für Mar­ine Um­weltwis­senschaften. „Für mich als pas­sionierter Taucher und Surfer ist es schon ein echter Glücks­fall, dass ich meine wis­senschaft­liche Neu­gier der Frage wid­men kann, wie Wel­len und Strömung die un­ter­schied­lich­sten Un­ter­wasser­lebens­räume in ihrer biogeo­chemischen Akt­iv­ität bee­in­flussen. Und nun bekomme ich auch noch einen Preis dafür“, kom­men­tiert Ah­merkamp schmun­zelnd die Wür­di­gung seiner Arbeit. „Der Mik­rokos­mos Sand­boden, dem ich meine Dok­t­or­arbeit gewid­met habe, ist be­son­ders faszini­er­end we­gen der im­mens wichti­gen Rolle, die er für Küstenökosysteme spielt und auch, weil es so kniffe­lig ist, Un­ter­suchun­gen direkt vor Ort in so einem dy­namis­chen Lebens­raum durchzuführen.“

Sande be­decken mehr als die Hälfte des Meeres­bodens entlang der Küsten, wo mensch­licher Ein­fluss – von der wirtschaft­lichen Nutzung über Nähr­stof­fein­trag durch Flüsse bis hin zu Klimawan­delfol­gen – be­son­ders stark ist. Diese Sed­i­mente sind viel durchlässiger für so­genan­ntes Por­en­wasser als der oft sch­lam­mige Tief­see­boden. Dem Por­en­wasser­strom wird eine zen­t­rale biogeo­chemische Bedeu­tung zuge­sprochen: Wenn Meer­wasser durch den Sand strömt, gelan­gen Nähr­stoffe und Sauer­stoff in den Boden und re­gen die Mik­roor­gan­is­men an, die dort in Di­chten von bis zu 1.000.000.000 Zel­len pro Mil­li­liter leben. Je mehr Sauer­stoff in den Boden gelangt, desto akt­iver sind sie. Da diese Bak­ter­ien Kohlen­stoff und auch Stick­stoff aus dem Meer­wasser ver­arbeiten, wirken die Sande wie riesige, rein­i­gende Fil­ter. Vieles von dem, was das Meer­wasser in den Boden spült, kommt nicht wieder heraus – eine für den Menschen wichtige „Ökosys­tem­di­enstleis­tung“, die zur Er­hal­tung einer ge­sun­den Meeresum­welt beiträgt.

Bisher gab es fast nur Laborver­suche und the­or­et­ische Über­le­gun­gen zur Wech­sel­wirkung von Sand und Meer­wasser. Wie die biogeo­chemischen Prozesse unter den realen, sehr dy­namis­chen Be­din­gun­gen – ge­prägt von Wel­len- und Gezeiten – tat­säch­lich reg­uliert wer­den und in welchen Um­fang sie sich aus­wirken, war kaum er­forscht. Hier setzt die Arbeit von So­eren Ah­merkamp an. Er en­twick­elte ge­mein­sam mit Kolle­gen vom MPI Bre­men ein Gerät na­mens „LanceALot“, das gleichzeitig die Strömungs­geschwindigkeit, die Form des Bodens und den Sauer­stoff im Sand misst. So kon­nte Ah­merkamp den Zusam­men­hang zwis­chen diesen drei Para­met­ern un­ter­suchen. Seine Feldbeo­bach­tun­gen er­gän­zte er durch Laborver­suche und math­em­at­ischen Mod­el­lier­ungen.

Ah­merkamp zeigt, wie wichtig Sed­i­ment­trans­port im Allge­meinen und ins­beson­dere die dadurch entstehenden typis­chen well­ble­charti­gen Sandwel­len am Meeres­boden für mik­robi­o­lo­gis­che Prozesse sind. Diese sich im­mer wieder ver­ändernden Rip­pel­struk­turen erzeu­gen, ähn­lich wie bei einer Flug­zeugtrag­fläche, im vorbeis­trö­menden Wasser Druck­gradi­en­ten an ihren Flanken. Als Folge entsteht ein Por­en­wasser­strom, der Sauer­stoff und Nähr­stoffe tiefer ins Sed­i­ment eindrin­gen lässt als bei glat­ten Meeres­böden. Das beschleunigt den mik­robi­el­len Stof­fum­satz im Boden. Außer­dem kon­nte Ah­merkamp mit Hilfe seiner Mod­el­lier­ungen und Laborver­suche zei­gen, dass die sandi­gen Sed­i­mente der Deutschen Bucht eine bedeu­tende Senke für Stick­stoff sind und damit der mensch­lich ver­ursachten Über­dün­gung der Nord­see en­t­ge­gen­wirken.

„So­eren Ah­merkamps Arbeit zur so wichti­gen Ökosys­tem­funk­tion von sandi­gen Sed­i­men­ten hat uns wirk­lich begeistert, ins­beson­dere durch die Kom­bin­a­tion aus ex­zel­lenter Feld­datenakquise und Mod­el­lier­ung“, kom­men­tiert Gregor Re­hder, Mit­glied der BRIESE-Preis-Jury, die dies­jährige Pre­is­ver­gabe. „Außer­dem ist die Sorgfalt, mit der er seine Ein­zel­ergeb­n­isse entlang eines ‚ro­ten Fadens‘ in seiner Dis­ser­ta­tionss­chrift in Bez­iehung setzt, sehr beeindruckend.“, so der IOW-Meeres­chemiker weiter. „Wir freuen uns, auch in diesem Jahr einen jun­gen Wis­senschaftler aus­zeichnen zu können, der mit seiner Arbeit zeigt, dass auch direkt vor un­ser Haustür – in der Nord­see – die Forschung nicht nur ihre Berech­ti­gung hat son­dern durch tech­nis­che Weit­er­entwicklung in­tens­iver ge­forscht wer­den kann und muss. Wir danken der Jury für die sorgfältige Aus­wahl des verdien­ten Pre­is­trägers“, so Klaus Küper, Leiter der Ab­teilung Forschungsschiff­fahrt der Reederei Briese.