Doktorand/in (m, w, d, k.A.) Thema: Analytik eisnukleierender Polysaccharide in der Atmosphäre

Leipzig, 30.06.2025

Das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist ein international anerkanntes Forschungsinstitut mit ausgewiesener Expertise in der Aerosol- und Wolkenforschung und ein Teil der Leibniz Gemeinschaft. Die Abteilungen Atmosphärische Chemie (ACD) und Atmosphärische Mikrophysik (AMP) erforschen die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Aerosolpartikeln und ihre Wechselwirkungen mit Wolken. Prozessbasierte Laborstudien und Langzeitbeobachtungen tragen dabei wesentlich zum Verständnis des Klimawandels und seiner Auswirkungen bei.

Ein zentraler Aspekt der Wolken- und Klimaforschung ist die Untersuchung der Fähigkeit von Mischphasenwolken, Niederschlag zu bilden. Diese hängt maßgeblich von der Anwesenheit von Eiskristallen ab. In einer Vorstudie konnten wir zeigen, dass langkettige, von Mikroorganismen produzierte Kohlenhydrate (Polysaccharide) das Gefrieren von Wolkentröpfchen katalysieren. Diese Substanzen stellen insbesondere über abgelegenen Meeresregionen eine bedeutende Quelle sogenannter eisnukleierender Partikel dar.

Ziel der ausgeschriebenen Promotion ist es, den Einfluss dieser Polysaccharide auf die Eisbildung in Wolken detailliert zu untersuchen und quantifizierbar zu machen. Hierzu sollen bestehende chromatographische Analysemethoden weiterentwickelt werden, um die chemische Charakterisierung dieser eisaktiven Verbindungen zu verbessern. Die optimierten Analysetechniken werden anschließend auf eine Auswahl atmosphärischer Aerosol-, Wolken- und Niederschlagsproben angewendet, die sowohl marinen als auch terrestrischen Ursprungs sind. Die Probensammlung erfolgt im Rahmen mindestens einer Feldkampagne im Verlauf der Promotion, wobei ein besonderer Fokus auf terrestrische Umgebungen gelegt wird, die sich durch andere biologische Quellmechanismen als marine Systeme auszeichnen.

Das Projekt leistet einen wichtigen Beitrag zum besseren Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Biosphäre und Atmosphäre. Langfristig trägt es zur Verbesserung der Klimaprognosemodelle bei.

Für die Durchführung dieses Vorhabens suchen die Abteilungen Atmosphärische Chemie und Atmosphärische Mikrophysik eine/n engagierte/n Doktorand/in. Sie erwartet eine spannende Forschungstätigkeit an einem außeruniversitären, international vernetzten Institut mit einem dynamischen und interdisziplinären Arbeitsumfeld.

Ihre Aufgaben:

• Weiterentwicklung bestehender Methoden zur Kohlenhydratanalytik unter Verwendung von Ionenchromatographie (z. B. HPIC, HPAEC-PAD, LC-MS) und präparativer Säulenchromatographie

• Planung und Durchführung von Probennahmen im Rahmen von Feldkampagnen

• Eigenständige Durchführung, Auswertung und Interpretation chemischer Laboranalysen sowie mikrophysikalischer Gefrierexperimente

• Präsentation der Ergebnisse auf internationalen Konferenzen

• Anfertigung einer kumulativen Dissertation mit zwei bis drei Veröffentlichungen der wissenschaftlichen Ergebnisse in renommierten, begutachteten Fachzeitschriften wird angestrebt

• Zusammenarbeit mit nationalen und internationalen Projektpartnern

Ihr Profil:

• Erfolgreich abgeschlossenes Masterstudium in Chemie, Lebensmittelchemie, Biochemie, Physik, Meteorologie oder einer vergleichbaren naturwissenschaftlichen Fachrichtung

• Hohes Maß an Motivation, Eigeninitiative und Interesse an interdisziplinärer Forschung

• Fundierte Erfahrung im chemischen Labor sowie Interesse an experimenteller Forschung

• Grundkenntnisse in der instrumentellen und präparativen Chromatographie

• Fließende Englischkenntnisse in Wort und Schrift

• Sicherer Umgang mit gängiger Auswertungssoftware (z. B. Excel, Origin, R, Python)

• Führerschein Klasse B wünschenswert

Die Stelle wird frühestens zum 1. Oktober 2025 besetzt.

Wir bieten eine spannende Position mit abwechslungsreichen Tätigkeiten in einem interdisziplinären Arbeitsumfeld und einer Vielzahl von Maßnahmen zur Vereinbarkeit von Beruf und Familie sowie flexible Arbeitszeiten und Kita-Plätze. Die Beschäftigung ist befristet auf 36 Monate (75% TV-L 13) einschließlich der attraktiven Sozialleistungen des öffentlichen Dienstes. Um den Anteil weiblicher Beschäftigter in wissenschaftlichen und wissenschaftsnahen Positionen zu erhöhen, laden wir hiermit ausdrücklich weibliche Bewerberinnen zur Bewerbung ein. Schwerbehinderte Menschen (nach dem Neunten Buch Sozialgesetzbuch) werden bei gleicher Eignung, Befähigung und fachlicher Qualifikation bevorzugt eingestellt.

Bei Interesse senden Sie bitte Ihre vollständigen und aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen (einschließlich Referenzen und einem Motivationsschreiben) bis zum 14. August 2025 ausschließlich per E-Mail in einem zusammenhängenden PDF-Dokument an:

application@tropos.de; Betreff: "ice-nucleating polysaccharides" (ACD, AMP)

Bei Fragen zu diesem Stellenangebot wenden Sie sich bitte an:

Dr. Sebastian Zeppenfeld , zeppenfeld@tropos.de, +49(0)341-2717-7360

Dr. Susan Hartmann, susan.hartmann@tropos.de, +49(0)341-2717-7489

Mit der Übersendung der Bewerbungsunterlagen per E-Mail erklärt sich die bewerbende Person mit der Speicherung/Verarbeitung personenbezogener Daten gemäß Art. 13 DSGVO zum Zweck der Auswahl für diese Stellenausschreibung einverstanden. Auf die Risiken bei der elektronischen Übersendung von Unterlagen wird hiermit hingewiesen.

Weitere Informationen zu TROPOS sowie zum Promotionsthema finden Sie auf der Homepage: www.tropos.de und in den folgenden Publikationen.

Zeppenfeld, S. et al. Marine carbohydrates in Arctic aerosol particles and fog – diversity of oceanic sources and atmospheric transformations. Atmospheric Chemistry and Physics 23 , 15561–15587 (2023), doi.org/10.5194/egusphere-2023-1607.

Hartmann, S. et al. Polysaccharides─Important Constituents of Ice-Nucleating Particles of Marine Origin. Environ. Sci. Technol. 59 , 5098–5108 (2025), https://doi.org/10.1021/acs.est.4c08014 .