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Ich bin Jan und arbeite als Geomikrobiologe in der AG Geomikrobiologie. Mich fasziniert, wie Mikroorganismen ihre Umwelt prägen – und wie sie selbst von ihr geprägt werden. Mikroorganismen existieren seit mehreren Milliarden Jahren auf der Erde, also lange bevor Sauerstoff in unserer Atmosphäre eine große Rolle spielte. Damals wie heute können viele von ihnen ohne Sauerstoff leben, indem sie anaerobe Stoffwechselwege nutzen.
Im Meer treffen diese „zwei Welten - oxisch und anoxisch“ aufeinander: in der Wassersäule – etwa in der Ostsee oder im Schwarzen Meer – und besonders an der Grenzfläche zwischen Wasser und Sediment. Dort und unterhalb dieser Grenzschicht laufen zentrale Elementkreisläufe ab, darunter Stickstoff, Eisen, Mangan, Schwefel und Methan. Viele dieser Prozesse werden von Mikroorganismen katalysiert, die erstaunlich effiziente Strategien entwickelt haben, um selbst aus extrem energiearmen Umgebungen noch Energie zu gewinnen.
Ein Schwerpunkt meiner Forschung sind schwefeloxidierende Mikroorganismen. Sie nutzen Schwefelwasserstoff (H2S) – ein für uns giftiges Molekül – als Elektronendonator und oxidieren ihn zu Sulfat (SO42-), das im Meerwasser in hohen Konzentrationen gelöst ist. Dabei sind Schwefeloxidierer ausgesprochen kreativ: Manche werden außergewöhnlich groß, um Stoffe speichern zu können; andere sind lang und elektrisch leitfähig; wieder andere sind hervorragende Schwimmer – und einige können sogar unlösliche Metalle nutzen, um die Oxidation von H₂S anzutreiben.
Durch ihre Aktivität beeinflussen sie nicht nur den Schwefelkreislauf, sondern auch andere biogeochemische Prozesse – darunter Kreisläufe, die auf den ersten Blick weniger „redoxaktiv“ erscheinen, wie zum Beispiel der Phosphorkreislauf.
Aktuell untersuche ich im Rahmen der Forschungsgruppe S2B (Shore 2 Basin) die Kopplung von Schwefel- und Phosphorkreislauf in küstennahen Sandsedimenten der Ostsee. Im Zentrum stehen dabei schwefeloxidierende Mikroorganismen. Um ihren Einfluss vom Mikrometer bis zum Ökosystem zu verstehen, kombiniere ich Freilandmessungen, Laborexperimente, Kultivierung und Isolation von Schlüsselorganismen sowie molekulare Methoden. Mein Ziel ist es, skalenübergreifend zu entschlüsseln, welche zentrale Rolle diese Kleinstlebewesen für Stoffflüsse und Lebensbedingungen in marinen Lebensräumen spielen.