Von Dr. Gesa Schulz, Universität Hamburg
Isotope sind verschiedene Atome eines Elements, die die gleiche Anzahl von Protonen aber unterschiedlich viele Neutronen im Atomkern haben und sich somit in ihrer atomaren Masse unterscheiden. Unterteilt werden sie in stabile und instabile Isotope, wobei letztere über die Zeit radioaktiven Zerfall vorweisen. Die Analyse von stabilen Isotopen ist in den Naturwissenschaften ein häufig und vielseitig eingesetztes Werkzeug, denn durch sie ist es möglich herauszufinden, wo ein Stoff herkommt und welche Umwandlungsprozesse stattgefunden haben. Denn auch wenn die Unterschiede in den atomaren Massen winzig klein sind, führen sie dennoch zu einer unterschiedlichen „Reaktionsfreudigkeit“ der verschiedenen Isotope eines Elementes. Die chemischen Bindungen zwischen so genannten „schweren“ Isotopen, die mehr Protonen haben als ihre „leichten“ Verwandten, sind stärker und daher reagieren schwere Isotope langsamer. Ein Beispiel: bei mikrobiologischer Umsetzung verwenden die Mikroorganismen in der Regel lieber die leichten Isotope, und lassen die stärker gebundenen, schweren Isotope zurück. Diesen Prozess nennt man „kinetische Fraktionierung“ und er ermöglicht uns anhand von Isotopenanalytik Umsatzprozesse und Quellen von Elementen mit stabilen Isotopen zu untersuchen.
Auf der SO305 untersuchen wir unteranderem den Stickstoffkreislauf. Stickstoff ist eines der wichtigsten Elemente für biologische Systeme, denn er ist ein lebensnotwendiger Nährstoff für alle Organismen. Stickstoff existiert in verschiedenen Formen, die reaktiv oder nicht reaktiv sein können, und kann schnell von Mikroorganismen umgesetzt werden. Die meisten Organismen können aber nur den reaktiven Stickstoff aufnehmen und verarbeiten. Ist zu wenig reaktiver Stickstoff verfügbar, ist das Leben im Ozean „Stickstofflimitiert“. Stickstoff besitzt zwei stabile Isotope: das viel häufiger vorkommende leichte 14N (99.635 %) und das seltene schwere 15N (0.365 %).
In der Bucht von Bengalen ist Stickstoff wichtig, da seine Umsatzprozesse abhängig vom Sauerstoff sind. Hier gibt es bereits eine ausgeprägte sauerstoffarme Zone, und wir untersuchen derzeit, wie der zunehmende Stickstoffeintrag durch anthropogene Einflüsse die ablaufenden Prozesse verändert. Denn wird eine kritische Schwelle von Sauerstoff im Wasser unterschritten, kann es zu einem Stickstoffabbau kommen, bei dem an niedrigen Sauerstoffkonzentrationen angepasste Mikroorganismen reaktiven Stickstoff zu N2 umwandeln. So findet aktuell etwa 30-50 % aller reaktiver Stickstoffverluste in Sauerstoffminimumzonen statt, obwohl sie nur etwa 0.1 % des Meeresvolumens ausmachen. In der Bucht von Bengalen ist diese kritische Schwelle bisher noch nicht unterschritten, aber durch zunehmenden Einträge und den Klimawandel steht das System möglicherweise vor einem Kipppunkt.
Als Arbeitsgruppe „Biogeochemie im Erdsystem“ der Universität Hamburg in Kooperation mit „Aquatische Nährstoffkreisläufe“ des Helmholtz-Zentrum Hereon widmen wir uns dem Stickstoffkreislauf mit Hilfe von stabilen Isotopen: wir nehmen Proben für die natürlichen stabilen Isotope in der Wassersäule, und filtrieren große Mengen Wasser, um auch die Isotope des Stickstoffs gebunden an die Partikel im Wasser zu bestimmen. An Bord können wir die Isotope nicht messen, wir nehmen unsere Proben alle mit zurück nach Deutschland. Während der Fahrt sind wir vor allem am Filtrieren. Entweder in kleinen Mengen über Spritzenvorsatzfilter, um das Filtrat eingefroren mitzunehmen, oder in großen Mengen für die Filter, an denen wir den partikulären Stickstoff untersuchen.
Neben der ganzen Filtration nutzen wir auch Isotope in Inkubationsversuchen, bei denen wir Prozessraten bestimmen. Dabei messen wir nicht, welche Isotope natürlich vorkommen, sondern markieren unsere Proben gezielt mit schwerem 15N-Stickstoff. Über die Zeit können wir dann verfolgen, in welchen Stoffen wir das schwere Isotop wiederfinden und darüber die Prozessraten berechnen.
Am Ende der Fahrt stehen wir also vor großen Mengen gefrorener und gekühlter Proben (planmäßig ca. 80 L Wasser und 200 Filter), die zurück nach Deutschland transportiert werden müssen, um dann ihre Isotopensignatur im Labor zu messen.
https://www.oceanblogs.org/so305-biocat-iioe2/2024/05/06/isotope-das-multitool-der-biogeochemie-und-ihr-einsatz-auf-der-so305/
This fall, Ocean Conservancy is celebrating its 41st annual International Coastal Cleanup® (ICC), once again bringing together volunteers to protect the beaches and waterways we all love. Ocean Conservancy recently hosted flagship events in Long Beach and Washington, D.C. that celebrated this global movement close to home.
Over the past four decades, nearly 20 million volunteers have rolled up their sleeves to remove more than 405 million pounds of trash from beaches and waterways around the world. And their impact extends far beyond what they collect. ICC volunteers have documented nearly 440 million individual items, creating the world’s largest marine debris database and providing invaluable information that helps Ocean Conservancy and others better understand—and tackle—ocean plastic pollution.
This year’s celebration continued that incredible legacy. At Alamitos Beach in Southern California, more than 150 volunteers gathered on September 19 and removed 1,109 pounds of trash, alongside members of Team USA Artistic Swimming and Olympic and Paralympic athletes. In Washington, D.C., 439 volunteers gathered on September 26 to remove 2,182 pounds of trash from Anacostia Park along the Anacostia River.
“I am so grateful to all of the volunteers who came out today for our ocean—and every volunteer who has made the last 41 years of impact possible,” said Ocean Conservancy’s Senior Director of Conservation Cleanups, Allison Schutes. “Every piece of plastic collected helps protect marine animals and habitats and contributes to research and advocacy.”
And the impact doesn’t stop when the cleanup ends. During International Coastal Cleanup events, volunteers do more than remove trash: They document what they find, helping build a clearer picture of the plastic pollution threatening our waterways and wildlife. Through the Clean Swell® app or paper data sheets, ICC volunteers contribute to Ocean Conservancy’s online, open-access database, the world’s largest repository of marine debris data. These records help scientists, conservation groups and governments understand pollution trends and identify solutions.
That data can also drive meaningful policy change. ICC data were recently used in a peer-reviewed study showing that plastic bag bans lead to reduced plastic bag pollution. The data have also helped advance policies ranging from California’s SB 54 to Florida’s balloon release ban and the federal Farewell to Foam Act. From a neighborhood cleanup to statewide action, every piece of documented trash helps build the evidence needed to tackle plastic pollution at its source.
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Whether you join a local cleanup, record the trash you find using the Clean Swell app, or take action to reduce plastic pollution, you can be part of this incredible collective effort to protect our ocean. Here are a few ways to make an impact:
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- Download our Clean Swell app to easily record the trash you collect.
- Take action to reduce plastic pollution.
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- Donate today to Ocean Conservancy to help us fight plastic pollution for years to come!
The post Celebrating 41 Years of the International Coastal Cleanup® appeared first on Ocean Conservancy.
For generations, stories of people being swallowed by enormous sea creatures have painted awe-inspiring tales of human survival and perseverance. From the biblical account of Jonah to the legendary battle of Hercules and Cetus to the timeless story of Pinocchio, these legendary tales have captivated people since time immemorial.
But all these stories raise the question: Could someone really be swallowed by a whale? With the premiere of the film Whalefall on October 16, 2026, you may find yourself in conversations about this very situation. Based on the bestselling 2023 thriller authored by Daniel Kraus, the film tells the story of a scuba diver who is accidentally gobbled up by a sperm whale while searching for the remains of his late father. With only an hour of oxygen left in his tank, the diver must fight to escape the whale’s gut before time runs out.
The answer to whether it’s anatomically possible for a whale to swallow a person is actually a bit more complicated than you might think.