Erika Freeman ist Leiterin der neuen Forschungsgruppe „Aquatische Biogeochemie des Kohlenstoffs” am IGB. | Foto: David Ausserhofer, IGB
Frau Freeman, der Kohlenstoffkreislauf ist ein viel diskutiertes Thema im Zusammenhang mit dem Klimawandel. Süßwasserökosysteme sind jedoch nicht das Erste, was einem in diesem Zusammenhang in den Sinn kommt. Welche wichtige Rolle spielen sie in diesem Prozess und was ist Ihr Forschungsschwerpunkt?
Stimmt, wir stellen uns gemeinhin eher Schornsteine oder ausgedehnte Wälder vor. Aber Flüsse, Seen und Bäche leisten still und leise enorme Arbeit. Sie nehmen riesige Mengen an organischem Kohlenstoff auf, wandeln ihn um, transportieren ihn und geben ihn wieder ab, während er seinen Weg vom Land zum Meer nimmt. Weltweit verarbeiten Binnengewässer jedes Jahr etwa so viel Kohlenstoff, wie die Weltmeere aufnehmen, doch wir wissen überraschend wenig darüber, was tatsächlich auf molekularer Ebene mit diesem Kohlenstoff geschieht. Meine Forschungsgruppe verwendet ultrahochauflösende Massenspektrometrie, um die Tausenden von einzelnen Molekülen zu untersuchen, aus denen gelöste organische Stoffe in Süßwasser bestehen. Durch die Untersuchung dieser molekularen Vielfalt, die ich als verborgene „chemische Biodiversität” betrachte, können wir herausfinden, welche Moleküle abgebaut werden, welche bestehen bleiben und warum. Dies ist wichtig, da es bestimmt, wie viel Kohlenstoff als CO₂ in die Atmosphäre zurückkehrt und wie viel zurückbleibt. Mit der Gruppe „Aquatische Biogeochemie des Kohlenstoffs” am IGB möchte ich diese Erkenntnisse auf molekularer Ebene mit der größeren Frage verbinden, wie Süßwasserökosysteme den Kohlenstofffluss unter sich ändernden Bedingungen regulieren.
In Ihrem Lebenslauf steht, dass Sie in Ihrer Freizeit gerne Klettern gehen. In Berlin ist das schwierig, da es keine Berge gibt. Haben Sie in dieser Stadt eine alternative Freizeitbeschäftigung gefunden?
Haha, ja Berlin ist nicht gerade für sein alpines Gelände bekannt. Aber ich habe festgestellt, dass die Stadt das, was ihr an Höhenmetern fehlt, durch ein ausgezeichnetes Netz aus Parks, Wäldern und Seen ausgleicht. Ich bin begeisterte Trailrunnerin und die Wälder rund um den Müggelsee, direkt vor der Haustür des IGB, eignen sich hervorragend für einen morgendlichen Lauf. Was das Klettern angeht, hat Berlin eine überraschend starke Indoor-Boulderszene, sodass ich meine Finger in Form halten kann und Spaß daran habe, neue Leute kennenzulernen und mit ihnen gemeinsam Boulderprobleme zu lösen.
Sie möchten die „Ökologie der Moleküle” voranbringen. Welches ist Ihr Lieblingsmolekül und warum?
Koffein. Es treibt die Wissenschaft und die Wissenschaftler*innen an. Zudem taucht es in Flüssen als Indikator für den Einfluss des Menschen auf Süßwassersysteme auf. Es ist also in mehrfacher Hinsicht für meine Arbeit relevant.
Wenn ich eine zweite Antwort geben darf, dann sind es Moleküle, die aus Lignin entstehen. Lignin ist eines der am häufigsten vorkommenden organischen Polymere auf der Erde. Es verleiht Bäumen ihre Festigkeit. Wenn es zerfällt, setzt es phenolische Verbindungen frei, die in Bäche und Flüsse gelangen. Diese transportieren chemische Informationen über die Vegetation, Böden und mikrobiellen Prozesse, die sie durchlaufen haben. Einige dieser Verbindungen bleiben jahrhundertelang im Boden bestehen, werden jedoch in Wasser unter Einwirkung von Sonnenlicht oder mikrobiellen Enzymen hochreaktiv. Damit spielen sie eine entscheidende Rolle dabei, ob terrestrischer Kohlenstoff gespeichert wird oder in die Atmosphäre zurückkehrt. Und jedes Mal, wenn ich ihre charakteristischen Peaks in einem Massenspektrum sehe, weiß ich, dass ich das molekulare Erbe von Bäumen betrachte, die jahrzehntelang verschiedenen Einflüssen standgehalten haben. Das hilft mir, Probleme mit einer kürzeren Halbwertszeit zu relativieren.
