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Jul 26, 2023

Verständnis von Biofouling und Schadstoffansammlung auf untergetauchten Meeresstrukturen

npj Materials Degradation Band 7, Artikelnummer: 50 (2023) Diesen Artikel zitieren 800 Zugriffe auf 5 Altmetric Metrics-Details Die Verschmutzung der maritimen Infrastruktur ist aufgrund reichlich vorhandener biologischer und biologischer Substanzen allgegenwärtig

npj Materials Degradation Band 7, Artikelnummer: 50 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Die Verschmutzung der maritimen Infrastruktur ist aufgrund der reichlichen biologischen und chemischen Aktivität in der ozeanischen Umwelt weit verbreitet. Marine Biofilme und ihr sukzessives Wachstum sind weit verbreitete Probleme beim Biofouling, aber aktuelle industrielle und forschungsbasierte Analysen liefern oft keinen ganzheitlichen Blick auf die Biodiversität des Bewuchses. Der kathodische Schutz ist ein seit langem bestehendes System zum Schutz der Infrastruktur vor der korrosiven Meeresumwelt, es wurden jedoch nur begrenzte Studien zu Wechselwirkungen zwischen biologischem Wachstum und kathodischer Aktivität im Zusammenhang mit Meeresverschmutzung durchgeführt. Diese Übersicht identifiziert Wissenslücken im Verständnis von Meeresbewuchs und zeigt Ansätze für eine bessere direkte Entwicklung wirksamer Antifouling-Maßnahmen auf.

Unter Fouling versteht man das Anhaften unerwünschter Substanzen oder Verunreinigungen auf Oberflächen und stellt in verschiedenen Bereichen der Industrie ein betriebliches Problem dar1. In maritimen Industrien, in denen versunkene Meeresstrukturen dem Meerwasser ausgesetzt sind, sind die Hauptquellen der Oberflächenakkumulation Kalkablagerungen aufgrund elektrochemischer Reaktionen von kathodischen Schutzsystemen2 und biokalzifizierenden Bakterien3,4 sowie das aus der Bildung resultierende biologische Meereswachstum von marinen Biofilmen und der anschließenden Ansiedlung von Makro-Fouling-Organismen5,6. Wirtschaftliche Verluste in der maritimen Industrie aufgrund von Bewuchsproblemen haben die Entwicklung wirksamer Antifouling-Beschichtungen erforderlich gemacht, wobei sich die jüngsten Fortschritte auf ungiftige, umweltfreundliche Alternativen für moderne Beschichtungen konzentrieren7,8. Um jedoch die Wirksamkeit der in den Antifouling-Beschichtungen vorhandenen Abwehrmechanismen zu optimieren, ist ein besseres Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Fouling-Agenten/-Organismen und Kontaktoberflächen in verschiedenen Betriebsszenarien erforderlich1.

Eines der auffälligsten Merkmale der harten Verschmutzung von Meeresstrukturen ist das Vorhandensein von Kalkwucherungen. Das kalkhaltige Material kann grob unterschieden werden als (1) kalkhaltige Ablagerungen, die durch Ablagerungen aufgrund des kathodischen Schutzes oder der Ansammlung von Karbonaten durch mikrobielle Biomineralisierung4 entstehen, oder (2) kalkhaltige Organismen, die normalerweise aus wirbellosen Meerestieren bestehen9. Auf untergetauchten Oberflächen treten häufig Kalkablagerungen und Meereswachstum gleichzeitig auf, und es muss verstanden werden, wie die biotischen und abiotischen Quellen interagieren, um umfassendere Gegenmaßnahmen gegen Meeresverschmutzung zu ergreifen10. Dies ist von entscheidender Bedeutung, da es möglicherweise Unterschiede in der Adhäsionsdynamik auf Oberflächen mit kathodischem Schutz geben kann, bei denen die Bildung des anfänglichen Konditionierungsfilms auf Kalk basiert2,4,11, verglichen mit dem auf organischem Material basierenden Film in typischen Biofouling-Sukzessionsmodellen9,12.

Biofilme sind auch eine entscheidende Komponente des Meereswachstums, da sie die Grundlage der Biofouling-Gemeinschaft bilden, wobei die Wechselwirkungen zwischen dem Substrat/der Oberfläche sowie die Dynamik zwischen den Mikro- und Makrofouling-Organismen Hauptziele für Studien zur Biofouling-Kontrolle sind6 . Biofilme und das damit verbundene Wachstum sind komplexe Gebilde, für die interdisziplinäres Fachwissen erforderlich ist, um die Eigenschaften und Mechanismen der Bildung und Ausbreitung von Biofilmen zu entschlüsseln13. Marine Biofilme sind aufgrund ihrer Beteiligung an Biofouling und mikrobiell beeinflusster Korrosion (MIC) für Schäden in Milliardenhöhe an Unterwasser- und Unterwasserstrukturen verantwortlich. Mangelndes Verständnis darüber, wie sich Multi-Spezies-Biofilme entwickeln, hat jedoch den Fortschritt bei der Schaffung wirksamer Anti-Biofilme behindert -Biofouling-Kontrollen14. Die begrenzten Modelle der Biofilmbildung haben sich nicht als wirksam erwiesen, um das Verständnis des Entwicklungsprozesses in verschiedenen Umgebungen voranzutreiben, und es sind weitere Experimente erforderlich, um Antiwachstumsstrategien für In-situ-Biofilme mehrerer Arten zu entwickeln, wie sie beispielsweise in Meeresumgebungen vorkommen15.

In diesem Aufsatz geht es um Bewuchs auf Meeresoberflächen und um die Prozesse, die die Bildung biotischer und abiotischer Bewuchs vorantreiben, vom ersten Eintauchen in die Meeresumwelt über die Entwicklung mikrobieller Biofilme bis hin zur Ansiedlung von Makrobewuchsarten. In dem Artikel wird auch der kathodische Schutz auf Meeresoberflächen untersucht und untersucht, wie die damit verbundenen elektrochemischen Prozesse die Kalkablagerung fördern und welche Auswirkungen sie auf das gleichzeitige biologische Wachstum haben können. Die Überprüfung wird auch die Prozesse von MIC abdecken, die oft eine Folge von unkontrolliertem Biofouling sind. Wir versuchen, kritische Wechselwirkungen zwischen den Stadien der Bewuchsbildung, den Reaktionen auf Umweltfaktoren und der Interaktion der Biodiversität in verschiedenen Lebensbereichen zu identifizieren, um Erkenntnisse zu gewinnen, die bei der Entwicklung wirksamer Bewuchspräventionssysteme für Meeresstrukturen hilfreich sein können.

Unter marinem Biofouling versteht man die unerwünschte Anheftung und Bildung von biologischem Meereswachstum, bei dem Organismen aus den wichtigsten Lebensbereichen (Viren, Archaeen, Bakterien und Eukaryoten) miteinander verbundene Gemeinschaften mit miteinander verflochtener ökologischer und interspeziesischer Dynamik bilden (Tabelle 1). Die Bildung von marinem Biofouling wird im Allgemeinen als geschichtetes Sukzessionsmodell dargestellt: (1) organische Materialien und Mineralien werden auf einer dem Meerwasser ausgesetzten Oberfläche adsorbiert und bilden einen Konditionierungsfilm, (2) Primärbesiedler, normalerweise Bakterien, bilden die Biofilmschicht, die die Haftung erhöht nachfolgender (Mikro-)Organismen, (3) die Etablierung von Mikrofouling-Gemeinschaften bestehend aus Mikroorganismen wie Bakterien, Mikroalgen (Kieselalgen und andere) und (4) die Ansiedlung von Makrofouling-Gemeinschaften wie Makroalgen und wirbellosen Meerestieren12 (Abb. 1). Obwohl das Sukzessionsmodell einen allgemeinen Überblick darüber bietet, wie der Biofouling-Fortschritt abläuft, ähnelt der Bildungsprozess eher einem probabilistischen Modell, bei dem das Fehlen einer Schicht die Bildung einer nachfolgenden Schicht nicht ausschließt9. Die Herausforderung bei der Untersuchung von Meeresbewuchs für Antifouling-Maßnahmen besteht darin, dass die Biofouling-Gemeinschaft eine sich entwickelnde Ansammlung verschiedener (Mikro-)Organismen mit einer Vielzahl mechanischer, physikalisch-chemischer und biologischer Wechselwirkungen ist, die erforscht werden müssen, um die erforderlichen Erkenntnisse zu gewinnen Entwicklung wirksamer Kontrollmaßnahmen7,8. Die Komplexität der Entwicklung der Gemeinschaft, von der Ansiedlung mikrobieller Kolonisatoren bis zur Etablierung von Makrofouling-Organismen, bedeutet, dass ein vielschichtiger Ansatz erforderlich ist, um die Häufigkeit und Wechselwirkungen der Arten vom marinen Biofilm bis zur schließlich etablierten Biofouling-Gemeinschaft zu erfassen8,16. Obwohl ein ganzheitlicher Ansatz zum Verständnis der Biodiversität in Meeresbewuchs für die Bekämpfung von Biofouling unerlässlich ist, gibt es nur wenige Studien, die sich mit Biofouling-Gemeinschaften in ihrer Gesamtheit befassen, wobei unser Wissen über die wichtigsten biologischen Mechanismen oft aus Studien stammt, die sich auf Modellarten konzentrieren6.

Ein vereinfachter Prozess des Sukzessionsmodells, der die Entwicklung des biologischen Wachstums detailliert beschreibt. Durch die visuelle Inspektion von Biofouling können nur Makrofouling-Organismen zuverlässig identifiziert werden, wohingegen die Sequenzierung von DNA und RNA aus Umweltproben detaillierte Informationen über die gesamte Artenvielfalt liefern kann.

Das Verständnis, wie Biofouling-Gemeinschaften auf Variationen in den mechanischen und physikalisch-chemischen Wechselwirkungen reagieren, ist der Schlüssel zur Entwicklung wirksamer Antifouling-Kontrollmethoden7,8. Dabei handelt es sich um chemische Verbindungen mit langsamer Freisetzung, die den Kontakt von Bewuchsorganismen abtöten, abbauen oder verhindern, oder um Oberflächen, die aus Materialien bestehen, die so konstruiert sind, dass sie das Anhaften von Bewuchsorganismen verhindern7,8. Unterschiede in der Zusammensetzung der Biofilmgemeinschaft, wenn sie unterschiedlichen Antifouling-Beschichtungsformulierungen ausgesetzt werden, können Aufschluss über anfällige und resistente Taxa geben17. Die Wirksamkeit einzelner Antifouling-Beschichtungen kann durch die vorherrschenden physikalisch-chemischen Bedingungen beeinflusst werden und je nach endemischer Biofouling-Gemeinschaft unterschiedlich sein, was darauf hindeutet, dass Antifouling-Systeme standortspezifische Analysen erfordern, um die besten Ergebnisse zu erzielen18,19. Daher sind groß angelegte ökologische Studien erforderlich, um die wesentlichen Informationen zu liefern, die für die Anpassung robuster und wirksamer Antifouling-Maßnahmen für den Einsatz in bestimmten Regionen erforderlich sind.

Das Verständnis von Mustern in Mikro- und Makrofouling-Organismen unter verschiedenen Stressfaktoren kann kritische Wechselwirkungen zwischen den Arten aufklären20. Marine Biofilme sind für die Ansiedlung und Morphogenese von Makrofouling-Organismen von entscheidender Bedeutung20,21, wobei Modellstudien zeigen, dass extrazelluläre phagenähnliche Strukturen oder Vesikel von bestimmten Bakterienstämmen die Morphogenese bei wirbellosen Meerestieren induzieren21,22, während bei Braun- und Grünalgen eine Kokultur vorliegt Für die morphogene Entwicklung ist die Bildung verschiedener Stämme erforderlich23,24,25 (Abb. 2). Diese symbiotische Beziehung scheint durch Modelltests von Antifouling-Maßnahmen unterstützt zu werden. Eine Studie, die verschiedene zementäre Materialien zur Verhinderung von Biofouling untersuchte, ergab, dass Oberflächen mit Biofilmen mit geringerer Gesamtzellzahl auch eine Verringerung der jeweiligen Gesamtbiomasse von Makrofouling-Organismen aufwiesen26. In ähnlicher Weise zeigte eine Studie zur Bildung von Shewanella marisflavi-Biofilmen und zur Ansiedlung von Muscheln, dass die enzymatische Hemmung der gesamten Bakterienproteinzahl sowohl die Zellzahl der Bakterienpopulation als auch die Ansiedlung der Muscheln verringerte27. Insgesamt erscheint ein ganzheitlicher Ansatz bei der Untersuchung der Biodiversität notwendig, um die potenziellen symbiotischen Zusammenhänge zwischen den Mikro- und Makrofouling-Organismen, die die Ansiedlung und Nachfolge der Biofouling-Gemeinschaft vorantreiben, weiter zu erkennen.

a Metamorphose-assoziierte kontraktile Strukturen, die von Pseudoalteromonas luteoviolacea produziert werden, können nachweislich eine Metamorphose in den Larven von Hydroides elegans induzieren. b In ähnlicher Weise wird behauptet, dass extrazelluläre Vesikel von Bakterien die Metamorphose bei anderen Arten mariner Wirbelloser induzieren. c Im Vergleich dazu erfordern Sporen aus Grün- und Braunalgen Kokulturbedingungen mit mehreren Bakterienstämmen, um eine Metamorphose zu durchlaufen, wobei eine Vielzahl von Signalmolekülen als Treiber gelten, die die Metamorphose auslösen.

Fortschritte in der Sequenzierungstechnologie und der molekularen Mikrobiologie haben zu bemerkenswerten Fortschritten bei der Erforschung des marinen Mikrobioms geführt, wobei verschiedene groß angelegte Studien zu einem besseren Verständnis der Artenvielfalt und biologischen Aktivität in unseren Ozeanen geführt haben28,29,30,31. Bei der Umweltsequenzierung handelt es sich um einen Ansatz, der DNA- und RNA-Daten direkt aus einem Lebensraum oder Biom von Interesse erfasst. Die anschließend generierten Sequenzdaten ermöglichen die Charakterisierung des taxonomischen Profils sowie der Stoffwechselkapazität der darin lebenden Gemeinschaften in ihrer Gesamtheit. Die allumfassende Informationsplattform, die durch Umweltsequenzierung bereitgestellt werden kann, eignet sich gut für die Untersuchung von Meereswachstum, wo die Probenahme dieses miteinander verbundenen Ökosystems neben anderen Kontextdaten und Testmethoden Informationen für alle vorhandenen Mikro- und Makroorganismen liefern kann um die Biofouling-Gemeinschaft besser zu charakterisieren (Abb. 1). Im Gegensatz dazu beruht die branchenübliche Praxis zur Bewertung der Beständigkeit von Schiffsbeschichtungssystemen gegen Biofouling ASTM D6990-20 auf einer rein visuellen Inspektion und dem Vergleich von Testoberflächen, was die Untersuchung naturgemäß auf sichtbare Makrofouling-Arten beschränkt.

Obwohl die Umweltsequenzierung das Potenzial hat, die Artenvielfalt eines Ökosystems in ihrer Gesamtheit aufzudecken, ist der Anwendungsbereich des Ansatzes für Meeresbewuchs und Biofouling-Gemeinschaften leider relativ begrenzt. Obwohl die Umweltsequenzierung eine enorme Datenbank an Daten für planktonische Meeresmikroorganismen bereitgestellt hat, spiegelt diese nicht die Artenvielfalt wider, die in sessilen Meeresbewuchsen wie Biofilmen vorhanden ist, die nachweislich Taxa und Funktionen enthalten, die in Meerwasser-Probenahmedaten nicht beobachtet wurden32. Da mikrobielle Biofilmarten kritische Besiedler sind, die den Rest der Biofouling-Gemeinschaft antreiben, haben sich Sequenzierungsstudien hauptsächlich auf mikrobielle Gemeinschaften konzentriert33. Infolgedessen wurde die Untersuchung größerer mehrzelliger Organismen mithilfe molekularer Techniken in Biofouling-Studien vernachlässigt, und es war mehr Datengenerierung erforderlich, um die Vielfalt der Makrofouler zu verstehen, indem die für eine ordnungsgemäße Charakterisierung erforderlichen wichtigen Datenbanken aufgebaut und erweitert wurden33. Ebenso stimmten die in Biofilmpopulationen entdeckten Meeresviren nicht mit denen in Online-Datenbanken überein, die aus ozeanischen Untersuchungen stammen, was wiederum eine klare Abgrenzung zwischen planktonischen und sessilen Populationen zeigt34. Diese marinen Biofilmviren scheinen sich in Funktionen im Zusammenhang mit der Adhäsion und dem Polysaccharidstoffwechsel in die mikrobiellen Genomen zu integrieren, was bedeutet, dass in dieser Nische endemische Viren möglicherweise zur Fähigkeit ihres Wirts zur Biofilmbildung beitragen34. Daher ist die Notwendigkeit, die Biodiversität innerhalb des Meereswachstums in ihrer Gesamtheit zu charakterisieren, von entscheidender Bedeutung, um die Wechselwirkungen zwischen den Arten und zwischen den Königreichen zwischen den Biofouling-(Mikro-)Organismen zu entschlüsseln und um herauszufinden, wie diese Zusammenarbeit zur Verbreitung der Gemeinschaft beiträgt.

Abgesehen von Einschränkungen im Umfang der Artenvielfalt mehrerer Königreiche sind auch die biogeografischen Daten zum sessilen Meereswachstum weiterhin begrenzt. Der Schwerpunkt lag aufgrund ihrer Bedeutung für die Ausbreitung weiteren Meereswachstums auf marinen Biofilmen, bekannte Studien wurden jedoch auf einige wenige Regionen beschränkt, hauptsächlich an der Atlantikküste der USA, der europäischen Küste und den Küstengewässern rund um Ostasien9,32,34. Da beobachtet wurde, dass die Wirksamkeit von Antifouling-Beschichtungen standortabhängig ist18,19, können biogeografische Gemeinschaftsdaten dabei helfen, vorherrschende Biofouling-Arten sowie die vorherrschenden ökologischen Bedingungen in interessierenden Regionen zu identifizieren, um bessere Strategien für gezielte Antiwachstumsmaßnahmen zu entwickeln Maßnahmen.

Marine Biofilme sind wichtige Ziele für die Verhinderung von Biofouling, da sie nachweislich ein grundlegender Bestandteil des Meereswachstums sind und die Adhäsion aufeinanderfolgender (Mikro-)Organismen fördern9,26,27,35. Umweltsequenzdaten ermöglichten Forschern einen Einblick in das Biofilm-Kommunikationsnetzwerk durch den Vergleich von Signaltransduktionsgenen in verschiedenen mikrobiellen Gemeinschaften und gaben Einblicke in die Art und Weise, wie Signalmoleküle die Bildung und Ansiedlung von Biofilmgemeinschaften ermöglichen36,37. In-situ-Experimente wurden durchgeführt, um die Auswirkungen von Oberflächen auf Zink-38- und Kupferbasis39, Materialien, von denen bekannt ist, dass sie antimikrobielle Eigenschaften haben, auf ihre Auswirkungen auf die mikrobiellen Gemeinschaften des marinen Biofilms zu untersuchen. Eine Fülle von Schwermetallresistenzgenen, Transposasen und Genen, die die Zusammensetzung extrazellulärer Polymersubstanzen regulieren, lässt darauf schließen, dass mikrobielle Gemeinschaften in marinen Biofilmen die Fähigkeit haben, sich an genetische Gegenmaßnahmen gegen toxische Wirkstoffe anzupassen und diese zu verteilen. Die Adhäsionsdynamik ursprünglicher Oberflächenkolonisatoren wurde auch mit Metagenomik untersucht und zeigte eine breite Palette von Genen, die an Motilität, Bindung, Sekretionssystemen und Quorum Sensing beteiligt sind, die für die Biofilmbildung von entscheidender Bedeutung sind40. Der Ansatz der Umweltsequenzierung war entscheidend für das Verständnis der Bioprozesse, die die Entwicklung von Biofilmen vorantreiben, und wie sie zu den mit Biofilmen verbundenen widerstandsfähigen Eigenschaften beitragen.

Genetische Informationen können auch dazu beitragen, die Bioprozesse und Wechselwirkungen zwischen den Arten aufzuklären, die das Wachstum und die Ansiedlung der Makrofouling-Organismen vorantreiben, die auf dem ursprünglichen Biofilm aufbauen. Das CA-Enzym ist von zentraler Bedeutung für die Regulierung der Karbonat-Biomineralisierung in wirbellosen Meerestieren41 und kann zur Quantifizierung kalkhaltiger Makrofouler wie Muscheln42 und Röhrenwürmer43 sowie biokalzifizierender Bakterien44 zur Abschätzung der Rate biologisch bedingter Hartfoulings verwendet werden. In ähnlicher Weise stellen bakterielle Komponenten, die die Morphogenese der planktonischen Formen mariner Wirbelloser in ihre reifen sessilen Formen induzieren, wertvolle genetische Ziele für weitere Untersuchungen dar22. Ein Modellbeispiel sind die metamorphoseassoziierten kontraktilen Strukturen, die bei Pseudoalteromonas luteoviolacea entdeckt wurden und von denen angenommen wird, dass sie für die Auslösung der Metamorphose von Hydroides elegans aus seiner Larvenform verantwortlich sind45. Es wurde festgestellt, dass die mit dieser Struktur verbundenen Gene in marinen Biofilmen häufiger vorkommen und vielfältiger sind als im Meerwasser, und dass die sehr unterschiedlichen Gencluster, die in biofilmbezogenen Arten gefunden werden, wahrscheinlich auf den Gentransfer zwischen verschiedenen mikrobiellen Taxa zurückzuführen sind46. Durch die Untersuchung interessanter genetischer Marker können wir Kandidaten für die Überwachung des Fortschreitens und Wachstums von Biofouling-Gemeinschaften identifizieren und so die Entwicklung gezielterer und gezielterer Präventionsmaßnahmen gegen wichtige Taxa ermöglichen.

Der kathodische Schutz ist ein seit langem in der Schifffahrtsindustrie eingesetztes System, um in Meerwasser getauchte Metalloberflächen vor Korrosion zu schützen, indem ein elektrischer Gradient zwischen der geschützten Oberfläche und einer Anode erzeugt wird, wobei der Rückweg für den Strom durch das Meerwasser als Elektrolyt fungiert. Dies führt dazu, dass die geschützte Oberfläche auf einem negativen Potenzial gehalten wird, wodurch eine Reduktion erfolgt und dadurch Korrosionseffekte verhindert werden. Das angelegte Potenzial kann von einer Anode mit höherem Reduktionspotenzial (galvanisches System) oder von einer Gleichspannungsquelle (Fremdstromsystem)2 bereitgestellt werden. Auf Oberflächen, die durch galvanische oder kathodische Schutzsysteme mit Fremdstrom geschützt sind, kann es zu Kalkablagerungen kommen2.

Die Bildung von Kalkablagerungen erfolgt durch eine Reihe elektrochemischer Reaktionen zwischen der kathodisch geschützten Oberfläche und der Anode2 (Abb. 3a). An der geschützten Metalloberfläche werden gelöste Sauerstoffmoleküle zu Hydroxylionen reduziert und bei höherem Potential wird Wasser zu Hydroxylionen und Wasserstoffgas reduziert. Die Produktion von Hydroxylionen aus diesen Reduktionsreaktionen erhöht den pH-Wert der Grenzfläche zwischen dem Metall und dem umgebenden Wasser. Gelöstes Kohlendioxid im umgebenden Meerwasser mit erhöhtem pH-Wert wird in Carbonationen umgewandelt, wodurch das Löslichkeitsprodukt von Magnesiumhydroxid sowie Calcium- und Magnesiumcarbonaten überschritten wird, was zu Niederschlägen auf der kathodisch geschützten Oberfläche führt.

a Elektrochemische Reaktionen auf durch kathodischen Schutz geschützten Oberflächen sind typischerweise Aragonit und Brucit. b Biomineralisation durch biokalzifizierende Bakterien bildet Calcit, der Spuren von Magnesium enthält.

Anfänglich reagieren die hohen Mengen an Hydroxylionen mit Magnesium, um vorzugsweise Magnesiumhydroxid zu bilden, und wenn die Mengen an Hydroxylionen durch Ausfällung sinken, sinkt auch der pH-Wert in der unmittelbaren Umgebung, wodurch sich die bevorzugte Reaktion auf die Bildung von Calciumcarbonat ändert47. Wenn zwar immer noch gelöster Sauerstoff an der Metalloberfläche vorhanden ist oder das Metallpotential ausreichend negativ gehalten wird, damit eine Wasserreduktion stattfindet, wird die durch die Ausfällung verringerte Hydroxylionenkonzentration ersetzt. Die erste Schicht aus Magnesiumhydroxid bildet Brucit, das eine gallertartige und poröse Natur hat48,49. Nachfolgende Schichten kalkiger Ablagerungen sind polymorphe Formen auf Calciumcarbonatbasis, darunter Magnesiumcalciumcarbonat in Form von Dolomit, und reine Calciumcarbonatpolymorphe (in der Reihenfolge ihrer Stabilität): wasserfreier Calcit, Aragonit, hydratisierte Formen von Hydrocalcit, Ikait, Vaterit und amorphes Calcium Carbonat (ACC)2. Die Bildung von ACC erfolgt, wenn Calciumcarbonat in Lösung gesättigt ist. Diese Form ist jedoch instabil und wandelt sich schnell in wasserfreie Formen um50. Wenn die Ca/Mg-Verhältnisse größer als 1:3 sind, kann es zur Bildung von Hydrocalcit kommen51, und obwohl es sich um eine metastabile Polymorphie handelt, wurde das Vorhandensein von Hydrocalcit nach 12 Monaten auf kathodisch geschütztem Stahl in Kontakt mit Meerwasser und Meeressedimenten beobachtet52. Ikait kann sich bei 0 °C bilden, zerfällt jedoch bei 25 °C in eine wasserfreie Form50. Aragonit scheint die häufigste in Meeresablagerungen beobachtete Calciumcarbonat-Polymorphie zu sein, die auftritt, wenn die Mg/Ca-Verhältnisse etwa 5:1 betragen, da adsorbierte Magnesiumionen das Wachstum von Calcit hemmen und die Bildung von Aragonit fördern, wobei Aragonit die bevorzugte Form ist von Kalziumkarbonat, das in Meerwasser mit einer Temperatur über 6 °C vorkommt53.

Die Bildung von Calcit kann auch auf bakterielle Einwirkung zurückzuführen sein (Tabelle 2) und wird als mikrobiell induzierte Calcitfällung (MICP)54 bezeichnet. MICP erfolgt in einem ähnlichen Prozess wie elektrochemische Reaktionen auf kathodisch geschützten Oberflächen, wobei Reaktionen, die den umgebenden pH-Wert in Umgebungen mit verfügbaren Karbonaten erhöhen, günstige Bedingungen für die Entstehung von Kalkablagerungen schaffen4 (Abb. 3b). Aufgrund des hohen Niederschlagspotenzials und des umfangreichen Spektrums ureolytischer Bakterien in verschiedenen Umgebungen ist der auf Urease und Carboanhydrase (CA) basierende Stoffwechselweg die am umfassendsten untersuchte Form von MICP4,55,56. Die Allgegenwart und die relativ geringe Komplexität des Urease/CA-Metabolismus haben ihn zum Modellprozess für aktuelle MICP-Studien an kathodisch geschützten Oberflächen gemacht3,4,57. Eine aktuelle Studie ergab jedoch, dass marine Bakterienstämme, die von kathodisch geschützten Oberflächen isoliert wurden und positiv auf CA und negativ auf die Ureaseproduktion getestet wurden, auch in Abwesenheit von Harnstoff einer MICP unterzogen werden konnten3. Dies deutet darauf hin, dass CA in anderen MICP-Wegen von entscheidender Bedeutung sein könnte und dass ein Bedarf besteht, die Ureasehydrolyse als Modell für MICP zu erweitern, insbesondere in Studien zur Unterwasserverschmutzung.

Da der kathodische Schutz ein langjähriger und wesentlicher Bestandteil von Meeresstrukturen2 ist, besteht die Notwendigkeit, die gleichzeitig auftretenden Wechselwirkungen zu verstehen, die zwangsläufig zwischen elektrochemischer und mikrobieller Ablagerung4 sowie der Ansiedlung nachfolgender Biofouling-Gemeinschaften auf untergetauchten Infrastrukturen auftreten10,58. In der Meeresumwelt wurden nur eine Handvoll mariner biokalzifizierender Bakterienstämme der Gattungen Bhargavaea, Epibacterium, Planococcus, Pseudidiomarina, Pseudoalteromonas und Virgibacillus aus Kalkablagerungen isoliert, die durch kathodischen Schutz gebildet wurden3,57. Darüber hinaus beschränken sich Studien zu den Wechselwirkungen zwischen MICP und elektrochemischer Kalkablagerung, insbesondere in der natürlichen Meeresumgebung, derzeit auf Modellstudien4. Biokalzifizierende Pseudoalteromonas- und Virgibacillus-Arten, die in einem künstlichen Meerwassermodell getestet wurden, zeigten, dass der eingeprägte Strom von kathodischen Schutzsystemen keinen nennenswerten Einfluss auf das Bakterienwachstum, die Stoffwechselaktivität oder die Karbonatproduktion hatte4. Darüber hinaus ergaben die Modelltests, dass die bakterielle Aktivität offenbar die bevorzugte Bildung von Kalkablagerungen auf kathodisch geschützten Oberflächen veränderte, die Bildung von Magnesium enthaltenden Calciten begünstigte und die Bildung von Aragonit und Brucit behinderte4. Trotz des häufigen gleichzeitigen Auftretens in maritimen Strukturen müssen die kombinierten Auswirkungen des kathodischen Schutzes durch eingeprägte Strömung und der mikrobiellen Aktivität auf die Kalkablagerung weiter untersucht werden.

Ein weiterer wichtiger Bereich für das Verständnis der Fouling-Mechanik ist die Wechselwirkung zwischen dem am Biofouling beteiligten Meereswachstum und seiner Ansiedlung auf kathodisch geschützten Meeresoberflächen. Eine Studie von Zhang et al.10 ergab, dass Kalkablagerungen aufgrund der starken Adsorption von Bioadhäsiven an Calciumcarbonat günstige Bedingungen für mikrobielle Anlagerungen bieten. Im Vergleich dazu war es für Makrofouling-Organismen vorteilhafter, direkt am Oberflächensubstrat zu haften, da sie anfälliger für hydrologische Auswaschungen sind, indem sie stattdessen an den Kalkablagerungen haften10. Auf kathodisch geschützten Oberflächen scheint die Bildung von Kalkablagerungen Vorrang vor der Biofilmbildung zu haben, wobei die Ablagerung auch nach der Bildung des Biofilms fortschreitet10. In einer anderen Studie von Erdogan und Swain58 wurden kathodisch geschützte und ungeschützte Stahlpaneele mit eingeprägtem Strom untersucht, die der intermittierenden Flut ausgesetzt waren, vollständig im Meerwasser eingetaucht und zur Hälfte im Meeressediment vergraben waren. Die Studie ergab, dass die Platten, die nur zeitweise dem Meerwasser ausgesetzt waren, während einer Hochwasserperiode schnell Bewuchs entwickelten, was die Auswirkungen der Bewegung des Meerwassers auf die Förderung von Biofouling belegt58. Die geschützten Paneele bildeten stabile Biofouling-Gemeinschaften im Vergleich zu den nicht geschützten Paneelen, die an den Rändern einen dichteren Biofouling aufwiesen, was wahrscheinlich auf das in der Nähe der Kanten auftretende kathodische Potenzial zurückzuführen ist, wobei das vergrabene, nicht geschützte Paneel wahrscheinlich aufgrund der das schnellste Biofouling-Wachstum entwickelte größte beobachtete kathodische Fläche58. Dies kann auf einen erhöhten pH-Wert zurückzuführen sein, der zur Bildung von Carbonationen durch kathodische Aktivität führt2. Da die Verfügbarkeit von Karbonat für die Entwicklung wirbelloser Meerestiere von entscheidender Bedeutung ist, haben die erhöhten Karbonatkonzentrationen in diesen Gebieten möglicherweise günstige Bedingungen für die Vermehrung dieser Organismen geschaffen59,60.

Die Ablagerung von Kalkschichten verbessert die Korrosionsbeständigkeit von Oberflächen unter kathodischem Schutz, indem sie eine Isolierschicht gegen korrosive Stoffe in der Meeresumwelt bildet und gleichzeitig den Strombedarf verringert, der zur Aufrechterhaltung der Schutzwirkung erforderlich ist47. In ähnlicher Weise wurde auch gezeigt, dass die Biomineralisierung von bakteriellem Karbonat die Auswirkungen der Korrosion auf Kohlenstoffstahl abschwächt, allerdings in kleinen Modellversuchen61. Die schützende Wirkung hängt jedoch von der Abdeckung durch Kalkablagerungen ab – Brucit beispielsweise ist zu porös und ermöglicht eine freie Elektrolytdiffusion49, wohingegen Calciumcarbonat die beste Abdeckung bietet, wobei das Aragonit-Polymorph im Vergleich zu Calcit eine bessere Isolierschicht aufweist62. Obwohl Kalkablagerungen einige Vorteile beim Korrosionsschutz und bei der Strukturverstärkung mit sich bringen können, kann ihr Vorhandensein zu strukturellen und betrieblichen Problemen führen, die für harte Verschmutzungen typisch sind, wie z. B. Störungen der Wärmeaustauschoberflächen, Behinderung beweglicher Teile und Verstopfung von Komponenten wie Sensoren und Anschlüssen , und Schnittstellen1,9. Es bedarf weiterer Forschung in verschiedenen Meeresumweltumgebungen zur Adhäsionsmechanik/-dynamik und Zusammensetzung von Kalkablagerungen, die sich unter kathodischem Schutz bilden, sowie zu der Frage, ob die beobachtete Schutzwirkung langfristig erhalten bleibt und wie biologische Aktivität mit der Bildung von Kalkablagerungen interagiert oder diese beeinflusst kalkhaltiges Material11,47.

Der kathodische Schutz wird selten allein zum Schutz von Meeresstrukturen vor Korrosion eingesetzt, wobei Beschichtungen gleichzeitig verwendet werden, um die Langlebigkeit und Wirksamkeit des Schutzsystems zu verbessern63,64. Die Beschichtungen dienen auch dazu, die Ansammlung von Bewuchsmaterial wie Kalkablagerungen oder Biofouling zu verhindern. Eine Studie zeigt eine deutliche Reduzierung des Bewuchses bei Platten mit Antifouling-Beschichtung im Vergleich zu unbeschichteten Platten, unabhängig davon, ob die Oberflächen galvanische oder galvanische Beschichtungen aufweisen eingeprägter Strom kathodischer Schutz11. Beschichtungen auf Zinkbasis wurden als umweltfreundlichere Alternative getestet. Diese Beschichtungen scheinen die Bildung von Kalkablagerungen durch die Eliminierung von Brucit und die Förderung hydratisierter Formen von Calciumcarbonat gegenüber Aragonit zu hemmen, wahrscheinlich aufgrund der störenden Freisetzung von Zinkkationen mit dem Entstehungsprozess65. Da die Kristallstruktur von Kalkablagerungen durch die Verfügbarkeit und Adsorption von Ionen beeinflusst wird47, kann die Erforschung verschiedener Chelatbildungsansätze bei der Bekämpfung der Entwicklung anorganischer Ablagerungen nützlich sein.

Das Wachstum von Mikroorganismen und den damit verbundenen Biofilmen ermöglicht nicht nur den Aufbau von biologischem Wachstum auf untergetauchten Oberflächen, sondern erhöht auch das Risiko einer MIC in Meeresumgebungen, wo es aufgrund der mikrobiellen Stoffwechsel- und physiologischen Aktivität zu Korrosion untergetauchter Oberflächen kommt14,66,67. MIC kann grob klassifiziert werden als 1) Metabolit-MIC, bei der Oberflächen direkt durch korrosive Metaboliten beeinträchtigt werden, und 2) extrazelluläre Elektronentransfer-MIC (EET-MIC), bei der Erosion durch mikrobielle kathodische Wirkung verursacht wird14,68 (Abb. 4). Bei metallischen Strukturen gilt EET-MIC als die am weitesten verbreitete Form der Biokorrosion14. Mikrobielle elektrochemische Aktivität erfolgt entweder durch direkten mikrobiellen Kontakt, durch leitfähige Pili oder durch vermittelten Elektronentransfer, bei dem lösliche Elektronen-Shuttle-Moleküle (z. B. Flavine, Melanin, Phenazine und Chinine) Elektronen von den metallischen Substraten auf die mikrobielle Zelle übertragen69,70. Shewanella71 und Geobacter72 spp. waren die Modellspezies für direkte EET-MIC, wobei die Korrosion über Cytochrome der Außenmembran erfolgt, die angeblich als Kanäle fungieren, die mit extrazellulären Quellen in Kontakt kommen und Elektronen austauschen. Shewanella hat auch die Fähigkeit gezeigt, H2-71 und Riboflavin-vermittelten73 Elektronentransfer zu nutzen, was darauf hindeutet, dass innerhalb einer einzelnen Gattung umfangreiche Formen der Biokorrosion vorhanden sein können. Es wurde gezeigt, dass marine Pseudomonas aeruginosa-Stämme einen vermittelten Elektronentransfer über Phenazin-1-Carboxamid durchführen74. Eine Genexpressionsstudie zeigt, dass die Geschwindigkeit, mit der das Molekül sezerniert wird, die auf Stahloberflächen beobachtete Korrosionsrate beeinflusst75. Obwohl auf diesem Gebiet Fortschritte erzielt wurden, wurden aktuelle Studien auf einige wenige Modellarten beschränkt, was bedeutet, dass das Verständnis der Mehrarten-EET-MIC noch in den Kinderschuhen steckt70.

Extrazellulärer Elektronentransfer MIC tritt auf, wenn Cytochrome der Außenmembran Elektronen von einer Oberfläche abfangen, und zwar über (a) direkten Kontakt, (b) leitfähige Pili oder (c) Abgabe durch lösliche Elektronenshuttles. d Metabolit-MIC tritt auf, wenn korrosive bakterielle Stoffwechselprodukte oder deren Derivate eine Oberfläche zersetzen.

Sulfatreduzierende Bakterien (SRB) sind eine Biofouling-Gruppe, die mit Metaboliten-MIC durch die Reduktion von Sulfaten zu korrosiven Sulfiden sowie mit EET-MIC über H2-vermittelten Elektronentransfer assoziiert ist68. SRBs sind auch an der Bildung von Biofilmen beteiligt und haben sich als Schlüsselakteure bei der Förderung von Biofouling und strukturellen Verstopfungsproblemen erwiesen76. Darüber hinaus entstehen bei der Sulfatreduktion Wasserstoffionen, Schwefelwasserstoff und Bikarbonat, was zur Karbonatausfällung77 führt, wobei sessiler SRB eine Schlüsselrolle bei der Ausfällung von Karbonaten in lithifizierenden Gemeinschaften zukommt78. Es wurde beobachtet, dass kathodisch geschützte Oberflächen mit SRB-Befestigung einen höheren Strombedarf erfordern, um ein angemessenes Maß an Korrosionsschutz aufrechtzuerhalten, was möglicherweise die Betriebskosten in die Höhe treibt79. Da SRB die Hauptverursacher von Karbonatablagerungen und -korrosion sind und die Etablierung von SRB-Populationen die kathodische Strombelastung beeinträchtigen kann, sind sie aufgrund ihrer Rolle als Biofouling- und Biokorrosionsmittel erstklassige Kandidaten für die Entwicklung gezielter vorbeugender Maßnahmen. Weitere Studien sind erforderlich, um zu verstehen, wie sich mikrobielle Gemeinschaften auf katholisch geschützten Oberflächen bilden und wie Biofouling und MIC mit den elektrochemischen Prozessen in diesen lebenswichtigen Schutzsystemen in der Meeresumwelt interagieren79.

Eine Anforderung zur Bekämpfung von Meeresverschmutzung, unabhängig davon, ob der Ursprung biotisch, abiotisch oder eine Kombination aus beidem ist, erfordert das Verständnis, wie Umweltfaktoren die Bildung und Zusammensetzung der resultierenden Schadstoffe beeinflussen. Um eine lösungsorientierte Forschung in Meeresverschmutzungsstudien zu ermöglichen, bei der wissenschaftliche Daten auf industrielle Anwendungen angewendet werden können, ist eine Reihe von Techniken und Instrumenten erforderlich, mit denen die interessierenden Arten oder Substrate, aus denen die angesammelten Materialien bestehen, charakterisiert werden können. In einer dynamischen Umgebung wie dem Ozean, in der biologische Aktivität und Rohchemie reichlich vorhanden sind, ist ein ganzheitlicher Ansatz erforderlich, um die Mechanismen hinter den Hauptursachen für Meeresverschmutzung zu verstehen (Abb. 5).

Interdisziplinäres Fachwissen ist von entscheidender Bedeutung, um die verschiedenen Aspekte zu untersuchen, die das Fouling vorantreiben, und um die Fülle an Wechselwirkungen innerhalb der miteinander verbundenen Systeme zu entschlüsseln.

Sowohl Kalkablagerungen als auch Biofilme weisen Ähnlichkeiten auf, wobei beide Formen der Verschmutzung einer „zweiten Haut“ für Meeresstrukturen ähneln. Das Verständnis der Zusammensetzung dieser Bewuchsmatrizen ist von entscheidender Bedeutung für die Aufklärung der mechanischen und physikalischen Eigenschaften sowohl in Kalkablagerungen2 als auch in den extrazellulären Polymersubstanzen, aus denen Biofilme bestehen80. Bei Calciumcarbonaten hängen Stabilität, Löslichkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Scherkräften von der Polymorphie und Morphologie des abgelagerten Typs ab2,81,82. Da die Struktur von Calciumcarbonat durch die Einführung anorganischer Salze47,65 oder durch biologische Aktivität4,11 verändert werden kann, könnten Zusatzstoffe oder Beschichtungen verwendet werden, um die Bildung besser zugänglicher Formen zu erleichtern, die leichter zu entfernen sind oder weniger Hindernisse verursachen. Die Analyse von Wechselwirkungen mit Karbonatpolymorphen aus biotischen und abiotischen Quellen ist auch wichtig für das Verständnis wichtiger Zusammenhänge zwischen Bewuchs und der Meeresumwelt, z. B. wie bei gleichzeitig auftretender Kalkablagerung durch kathodischen Schutz und biokalzifizierenden Bakterien wechselwirken4, Präferenzen der Anlagerung von (Mikro-)Organismen Kalkoberflächen10 sowie die Löslichkeit und Adhäsion verschiedener Polymorphe an untergetauchten Oberflächen83 liefern wichtige Informationen, die zur Beurteilung und Bekämpfung von hartem Fouling erforderlich sind. Die Fähigkeit, biologische und umweltchemische Aktivitäten zu erkennen und zu verknüpfen, ist ein wichtiger Schritt für die erfolgreiche Entwicklung effektiver Forschung zur Verhinderung von Kalkablagerungen auf Meeresstrukturen.

Die bestimmende Eigenschaft eines Biofilm-Ökosystems ist die extrazelluläre Matrix, die die gesamte lebende Struktur umfasst. Diese Matrix ist eine dynamische Struktur, die durch mikrobielle Aktivität ständig abgebaut und neu aufgebaut wird. Die Entwirrung dieser Dynamik durch Analysen der strukturellen Zusammensetzung und die Identifizierung der Mitwirkenden aus der mikrobiellen Gemeinschaft ist für die Festlegung von Strategien zur Entwicklung von Anti-Biofouling-Maßnahmen von entscheidender Bedeutung80. Ein tieferes Verständnis darüber, wie Umweltbedingungen die Biofilmmatrix beeinflussen, wie z. B. Unterschiede im Protein/Polysaccharid-Verhältnis in extrazellulären Polymersubstanzzusammensetzungen84, Rekrutierung von Makrofouling-Spezies85, Faktoren, die die Adhäsionseigenschaften beeinflussen86, wie extrazelluläre DNA mit anderen Komponenten der extrazellulären Matrix interagiert87 und Die Art und Weise, wie die zugrunde liegende mikrobielle Biodiversität auf Umweltstressoren88 reagiert, kann dabei helfen, die Mechanismen zu entschlüsseln, die für die Widerstandsfähigkeit und Verbreitung mariner Biofilme sorgen. Die Abstimmung der biologischen Aktivität von Grundtaxa mit den physikalischen Bestandteilen, die das Biofilmnetzwerk bilden, bietet einen ganzheitlichen Ansatz zur Entdeckung, wie die Bildung von Biofilmen unter unterschiedlichen Meeresbedingungen erfolgt, was wiederum Strategien zur Verbesserung von Biofouling-Präventionssystemen leiten kann.

Eine Vielzahl von Umweltvariablen wie physikalisch-chemische Bedingungen, raumzeitliche Dynamik, Licht- und UV-Werte, Gezeiten und hydrodynamische Bedingungen können die im marinen Biofilm vorhandene Mikrobengemeinschaft sowie die nachfolgende Makrowirbellosengemeinschaft, die sich anschließend darauf niederlässt, erheblich beeinflussen6,35 ,89. Der wohl größte ökologische Faktor, der Anlass zur Sorge gibt, ist die Erwärmung und Versauerung der Ozeane aufgrund des Klimawandels und ihre möglichen Auswirkungen auf Biofouling-Gemeinschaften90. Es wurde beobachtet, dass niedrigere pH-Werte die Verkalkung kalkhaltiger Wirbelloser hemmen91, es liegen jedoch noch begrenzte Informationen darüber vor, wie sich die Versauerung der Ozeane auf den Siedlungsprozess mariner Wirbelloser auswirkt92. Aktuelle Studien deuten darauf hin, dass sich die mit der Erwärmung und Versauerung der Ozeane verbundenen Bedingungen aufgrund von Veränderungen in der Zusammensetzung von Mikro- und Makrofouling-Gemeinschaften und aufgrund physikalisch-chemischer Veränderungen der Betriebsbedingungen, die die Wirksamkeit aktueller Präventionssysteme verringern, wahrscheinlich negativ auf Antifouling-Maßnahmen auswirken90 . Die weitreichenden Veränderungen, die durch die globale Erwärmung hervorgerufen werden, wirken sich auf alles Leben unter dem Meer aus. Daher sind weitere Studien erforderlich, die die gesamte Biodiversität von Mikro- und Makroorganismen in marinen Biofilm-/Wachstumsökosystemen abdecken, um das Ausmaß dieser massiven ökologischen Veränderungen in Biofouling-Gemeinschaften zu verstehen.

Die Ursachen für die Verschmutzung im Meer sind vielschichtig, sowohl im wörtlichen als auch im übertragenen Sinne: Verschiedene Umwelt- und biologische Quellen tragen dazu bei, dass sich unerwünschtes Material auf lebenswichtigen Unterwasserstrukturen ansammelt. Wenn Studien jedoch jeden Schritt des Fouling-Prozesses aufklären, beginnen wir zu verstehen, wie die Ansammlung von Materialien erfolgt und welche Mechanismen hinter der Etablierung und Verbreitung biologischen Wachstums stehen. Dabei werden kritische Wechselwirkungen aufgedeckt, die ausgenutzt werden können, um das Fortschreiten zu stoppen oder zu hemmen der Fouling-Aktivität. Mit einem schrittweisen Ansatz müssen wir uns mit den genetischen Aspekten der Biodiversität befassen, die die verschiedenen Mechanismen vermitteln, die für Biofouling verantwortlich sind, sowie mit den Bioprozessen und kritischen Komponenten, die die scheinbar kooperative Widerstandsfähigkeit dieser Fouling-Gemeinschaften ermöglichen. Es besteht auch die Notwendigkeit, das Verständnis der Kalkablagerung unter kathodischem Schutz über den Bereich der physikalischen Chemie hinaus zu erweitern und zu verstehen, dass in der natürlichen Meeresumwelt, in der es reichlich biologische Aktivität gibt, berücksichtigt werden muss, wie (Mikro-)Organismen mit ihnen interagieren dieses seit langem verwendete Schutzsystem. Verschmutzungen in untergetauchten Strukturen stellen in vielen maritimen Industriezweigen komplexe Probleme dar, deren Bewältigung eine multidisziplinäre Zusammenarbeit erfordert. Ein Ansatz, der genetische Analyse und physikalische/chemische Tests in Einklang bringt, könnte die erforderlichen Erkenntnisse liefern, um eine Lösung für dieses allgegenwärtige Problem zu finden.

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Wir danken der University of Western Australia für die bereitgestellten Ressourcen. PV, PK und AM werden durch den Woodside R2D3-Förderpreis (2020/GR000395) und das SEAR JIP-TASER Subsea Test Structure (STS) Retrieval Test Program unterstützt, finanziert von Subsea Equipment Australia Reliability Joint Industry Project, koordiniert von Wood Australia Pty (2022/GR001186). .

UWA School of Agriculture and Environment, University of Western Australia, Perth, WA, Australien

Paton Vuong & Parwinder Kaur

School of Molecular Sciences, University of Western Australia, Perth, WA, Australien

Allan McKinley

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PK und PV haben die Überprüfung konzipiert. PV hat das Manuskript mit Beiträgen von PK und AM verfasst. Alle Autoren haben das Manuskript gelesen und den Inhalt genehmigt.

Korrespondenz mit Parwinder Kaur.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Anmerkung des Herausgebers Springer Nature bleibt hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten neutral.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Vuong, P., McKinley, A. & Kaur, P. Verständnis von Biofouling und Schadstoffansammlung auf untergetauchten Meeresstrukturen. npj Mater Degrad 7, 50 (2023). https://doi.org/10.1038/s41529-023-00370-5

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Eingegangen: 06. Februar 2023

Angenommen: 09. Juni 2023

Veröffentlicht: 21. Juni 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41529-023-00370-5

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