Kieler Meeresforscher Marian Hu erhält vom Europäischen Forschungsrat rund zwei Millionen Euro

• Meeresbiologe Dr. Marian Hu mit renommiertem ERC Consolidator Grant ausgezeichnet
• Hus Projekt CarboCell untersucht zelluläre Mechanismen der Kohlenstoffbindung bei marinen Organismen wie Seeigeln oder Korallen
• Forschungsprojekt hilft, den Einfluss der Ozeanversauerung auf kalkbildende Organismen besser zu verstehen

Kalkbildende Organismen wie Seeigel oder Korallen binden Kohlenstoff. Über einen langen Zeitraum führt das zur Entstehung von gigantischen geologischen Strukturen wie Korallenriffen, Kalksedimenten oder Kalkgebirgen auf unserem Planeten. Dieser Prozess der Biomineralisation ist entscheidend im globalen Kohlenstoffkreislauf und bedarf im Zuge sich verändernder Umweltbedingungen, sowohl in urzeitlichen Meeren als auch im zukünftigen Ozean, ein vertieftes Verständnis. Für die Erforschung dieser Zusammenhänge hat sich der Meereswissenschaftler Dr. Marian Hu, Emmy-Noether-Gruppenleiter am Institut für Physiologie an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), um eine Projektförderung beim Europäischen Forschungsrat (European Research Council, ERC) beworben – und wurde nun mit dem renommierten ERC Consolidator Grant ausgezeichnet.

Der ERC unterstützt Hus Forschung zu zellulären Mechanismen der Kalzifizierung für fünf Jahre und mit rund zwei Millionen Euro. „Im Namen der Universitätsleitung gratuliere ich Marian Hu und seinem Forschungsteam zu diesem herausragenden Erfolg“, sagt Professor Eckhard Quandt, CAU-Vizepräsident für Forschung, Transfer, wissenschaftliche Infrastruktur und Digitalisierung. „Die Förderzusage des Europäischen Forschungsrates ist ein toller persönlicher Erfolg für Herrn Hu und ein wichtiger Meilenstein für seine weitere wissenschaftliche Karriere. Sie stellt eine wertvolle Erweiterung der hervorragenden Expertise an der CAU und ihrer Partnerinstitutionen auf dem Gebiet der interdisziplinären Meereswissenschaften dar.“

Weitgehend unbekannte Mechanismen der Kalzifizierung erforschen

In seinem Projekt CarboCell - „Vesicular mechanisms of carbon fixation in calcifying cells of marine animals“ wird sich Hu ab Sommer 2023 mit den Mechanismen der Kohlenstofffixierung in Zellen von kalkbildenden marinen Organismen wie Seeigeln oder Korallen beschäftigen. Diese besitzen die Fähigkeit das Treibhausgas Kohlenstoffdioxid (CO₂) in ein vielseitiges Konstruktionsmaterial umzuwandeln. Hu, der im CAU-Forschungsschwerpunkt Kiel Marine Science (KMS) aktiv ist, und sein Team untersuchen dabei die konkreten Zusammenhänge und entwickeln ein neues Konzept der Mechanismen, die für die Biomineralisation mariner Organismen verantwortlich sind.

Bislang konzentrierte sich die einschlägige Forschung vor allem auf die Kalzifizierungsmechanismen außerhalb von Zellen. „Bisherige Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass die erste Stufe der Kalzifizierung bei vielen Organismen innerhalb von Zellen stattfindet. Es ist allerdings noch unerforscht, wie diese biologischen Systeme es schaffen, hierbei aus Kohlenstoffdioxid Kalk zu bilden“, sagt Gruppenleiter Hu.

Physiologische Perspektive in Forschung und Anwendung

Hu und seine Arbeitsgruppe nutzen kalzifizierende Modellorganismen, auch im Hinblick wie diese Organismen auf die voranschreitende Ozeanversauerung reagieren. „Unsere Forschung an Seeigeln, welche im Cambrium-Zeitalter entstanden sind und fünfmal ein Massenaussterben in der Erdgeschichte überstanden haben, trägt einen wichtigen Teil zur Evolution der Biomineralisation bei“, so der Meeresforscher. Das neue Projekt soll die Grundlagen der intrazellulären Kalzifizierungsmechanismen aufdecken.

Dazu wollen die Forschenden insbesondere die chemische Zusammensetzung in den Kalzifizierungs-Kompartimenten der kalkbindenden Zellen bestimmen. Darüber hinaus sollen die Mechanismen untersucht werden mit denen Tiere es schaffen, diese chemischen Bedingungen zu kontrollieren. Meeresforscher Hu: „Dieses Wissen kann uns helfen, neue konzeptionelle Ansätze biologisch-inspirierter Methoden zur Nutzung des Treibhausgases CO₂ zu entwickeln. CarboCell bildet also einen wichtigen Grundstein für ein besseres Verständnis der Funktionsweise von Meeresorganismen, welches hilft, anderen, durch menschengemachte Umweltveränderungen verursachten Herausforderungen zu begegnen und langfristig zur Erforschung der Gesundheit des Ozeans beizutragen.“

Das Projekt CarboCell reiht sich damit in ein breites Spektrum an meereswissenschaftlichen Forschungsinitiativen an der Kieler Universität und ihren Partnerinstitutionen ein. „Die interdisziplinäre Forschungslandschaft in den marinen Wissenschaften sowie die Nachwuchsförderung durch das Postdoc-Zentrum der CAU haben substantiell zum Entstehen und Gelingen dieses Projektantrages beigetragen“, sagt Hu. Während es in diesem Projekt vor allem um Grundlagenforschung gehe, ermögliche es dennoch eine anwendungsbezogene Perspektive. „Die Eleganz der Natur, Kohlenstoff in seiner nachhaltigsten Art und Weise zu nutzen, kann ein Wegweiser für uns Menschen sein langfristig auf diesem Planeten zu bestehen. Wir können noch sehr viel von der Natur lernen“, so der Biologe.

Dr. Marian Y. Hu
Physiologisches Institut
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU)
m.hu@physiologie.uni-kiel.de
0431/880-3202