Phytoplankton besitzt durch seine Position am Anfang des Nahrungsnetzes eine Schlüsselstellung im marinen Ökosystem. Faktoren, die Struktur und Menge des Phytoplanktons beeinflussen, wirken sich auch auf höhere Stufen des Nahrungsnetzes aus. Neben dem Phytoplankton selbst bilden auch dessen Stoffwechselprodukte eine wichtige Grundlage für andere marine Organismen. Eine bedeutende Rolle im pelagischen Nahrungsnetzwerk spielt dabei Dimethylsulfoniopropionat (DMSP). In gelöster Form stellt es eine wichtige Kohlenstoff- und Schwefelquelle für heterotrophe Lebewesen dar.Die Spaltung von DMSP zu Dimethylsulfid (DMS) und Acrylat durch das Enzym DMSP-Lyase stellt einen möglichen Abbauweg dar, der auch für die chemische Verteidigung genutzt wird. DMS wirkt auch als Infochemikalie und beeinflusst dadurch die Wechselwirkungen zwischen Jäger und Beute über mehrere trophische Ebenen hinweg. Die DMS-Emissionen der Ozeane werden z. B. von Seevögeln als Hinweise auf Nahrungsvorkommen verwendet. Die Emissionen betragen dabei 13 bis 37 Tg Schwefel pro Jahr, was bezogen auf die Ozeane 90 % und weltweit 50 % der natürlichen Schwefel-Emissionen entspricht. Das in die Atmosphäre abgegebene DMS besitzt auch eine klimarelevante Wirkung. Die durch Oxidation aus DMS gebildeten Sulfatschwebstoffe dienen als Kondensationskeime für die WolkenbildungTrotz der Schlüsselstellung, die DMSP im Plankton und in der Atmosphärenchemie einnimmt, sind nur wenige direkte Informationen über diesen Metaboliten verfügbar. Eine Ursache hierfür ist, dass der überwiegende Teil der Methoden eine indirekte Bestimmung von DMSP über den DMS-Gehalt vorsehen (basenmediierte Freisetzung von DMS, Analyse von DMS via Gaschromatographie). Da jedoch bereits auch andere potentielle biogene DMS-Vorstufen nachgewiesen wurden, wurden in dieser Arbeit mehrere LC/MS-Methoden für die direkte DMSP-Bestimmung entwickelt und validiert. Ein Vergleich der direkten und indirekten Bestimmung von DMSP zeigte, dass DMSP zwar die dominante, aber nicht die einzige DMS-Quelle im Phytoplankton darstellt. Als weitere DMS-Vorstufen konnten Gonyol und DMS-Acetat nachgewiesen werden. Anhand der Diatomee Skeletonema marinoi konnte gezeigt werden, dass der DMSP-Zellgehalt von einer Vielzahl von Faktoren (Nährstoff-Verfügbarkeit, Tagesrhytmus, Wachstumsphase) beeinflusst wird. Ein Vergleich der direkten Analyse von DMSP mit indirekten Methoden zeigte, dass im Verlauf des Kulturwachstums andere DMS-Vorstufen an Bedeutung gewinnen.Mit Hilfe von 13C2D6-DMSP konnte der Aufnahmemechanismus dieser Verbindung in verschiedenen Phytoplankton-Kulturen analysiert werden. Die Aufnahme von DMSP erfolgte direkt und ohne vorherige Transformation und konnte auch bei Organismen beobachtet werden, die kein DMSP synthetisieren. Außerdem wurde die Auswirkung von zwei Faktoren des Klimawandels (höhere Temperatur, höherer CO2-Gehalt der Luft) auf DMSP untersucht. Diatomeen (Thalassiosira pseudonana, Phaeodactylum tricornutum) zeigten mit Erhöhung der Temperatur und des CO2-Gehaltes abnehmende DMSP-Werte. Bei Erhöhung beider Faktoren zeigten zwei Stämme der Kalkalge Emiliania huxleyi eine erhöhte DMSP-Produktion, eine Temperaturerhöhung allein hatte jedoch keinen Einfluss. Diese Ergebnisse zeigen, wie komplex der Einfluss von Temperatur und CO2-Gehalt schon auf einen einzelnen Metaboliten sein kann. Diese Komplexität wird durch synergetische Effekte zusätzlich erhöht.