Spectral fluorescence of chlorophyll and phycobilins as an in-situ tool of phytoplankton analysis - models, algorithms and instruments

Beutler, Martin

Fluoreszenzanregungs- und Emissionsspektren können ähnlich einem Fingerabdruck benutzt werden, um "spektrale Algengruppen" des Phytoplanktons in vivo und in situ zu unterscheiden. Das ermöglicht z. B. die Aufnahme von Tiefenprofilen ihrer Pigmentverteilung in wenigen Minuten. Die spektralen Algengruppen (Grün - Chlorophyta, Blau - blaue Cyanobakterien, Bräunlich - Heterokontophyta, Dinophyta, Haptophyta, Rot - rote Cyanobakterien und Gemischt - Cryptophyta) lassen sich durch einen für die Gruppe spezifischen Aufbau der Photosyntheseantennenpigmente und damit mit einem spezifischen Fluoreszenzanregungs- und Emissionsspektrum der Chlorophyll- und Phycobilinfluoreszenz kennzeichnen. In einem ersten Ansatz wurden ein Laborgerät sowie eine Tauchsonde entwickelt, um aus einem Fünf-Punkt-Wasserprobenspektrum die Chlorophyllkonzentrationen von vier spektralen Algengruppen zu bestimmen. Die Verwendung einer Ultraviolett-Lichtquelle (370 nm Leuchtdiode) ermöglichte die Differenzierung von Phytoplankton- und Gelbstofffluoreszenz. Weitere Probleme, die durch unterschiedliche Probendurchlaufgeschwindigkeiten auftraten, wurden bearbeitet und gelöst. Um die fluorometrische Chlorophyllbestimmung noch weiter zu präzisieren, wurden vereinfachte Energieverteilungsmodelle der Photosyntheseapparate von Cyanobakterien und Cryptophyta erstellt und diese in verschiedenen Fluorometern mit vier Emissionsdetektionskanälen getestet. Erweiterte Fitprozeduren erlaubten die Implementierung dieser Modelle und die Trennung von fünf spektralen Algengruppen. Das Verfahren konnte im Einsatz eines neuen Tiefenprofilierers erfolgreich getestet werden.

Preview

Cite

Citation style:

Beutler, Martin: Spectral fluorescence of chlorophyll and phycobilins as an in-situ tool of phytoplankton analysis - models, algorithms and instruments. 2003.

Rights

Use and reproduction:
No CC License (german copyright law applies)

Export