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StartseiteForschung aktuellBelebte Geisterstadt12.01.2010

Belebte Geisterstadt

Auf den Spuren einer Unterwasserwelt

Geologie. - Im Dezember 2000 kreuzte ein Forschungsschiff über einem Berg unter Wasser: das Atlantis-Massiv. Seit Jahren interessierten sich die Wissenschaftler für diesen gewaltigen Felsbrocken. Doch eines Nachts entdeckten die Geologen das wohl ungewöhnlichste Ökosystem überhaupt: Lost City.

Von Dagmar Röhrlich

Lost City am Boden des Atlantiks: ein nahezu einzigartiges Ökosystem.  (Deborah Kelley and Mitch Elend (University of Washington), Institute for Exploration, URI-IAO, and NOAA)
Lost City am Boden des Atlantiks: ein nahezu einzigartiges Ökosystem. (Deborah Kelley and Mitch Elend (University of Washington), Institute for Exploration, URI-IAO, and NOAA)

Ein paar Kilometer vom mittelatlantischen Rücken entfernt erhebt sich in der Tiefsee ein Dreitausender: das Atlantis-Massiv. Ganz in der Nähe des Gipfels sprudeln heiße Quellen aus dem Untergrund, die das wohl ungewöhnlichste Ökosystem der Erde aufbauen: die Türme von Lost City:

"Das Lost-City-Hydrothermalfeld besteht aus vielen heißen Quellen. Aber anders als bei den berühmten Schwarzen Rauchern wachsen dort keine Schlote aus schwarzen Metallsulfiden, sondern Kamine aus weißem Kalkstein. Das Wasser, das in Lost City aus dem Boden quillt, ist so etwas wie heißer Rohrreiniger. An diesen Kaminen leben winzige, durchsichtige Tiere und vor allem ganz besondere Mikroorganismen. Wir haben die untersucht, die in den Kaminen leben."

Bill Brazelton von der Universität von Washington in Seattle. In diesen Kaminen lebt eine Gemeinschaft von Bakterien und Archaeen: Letztere sind Einzeller, die zwar aussehen wie Bakterien, aber keine sind, und auf einem uralten, eigenen Ast der Evolution sitzen:

"Wir haben untersucht, wie sich diese mikrobielle Lebensgemeinschaft mit der Zeit verändert. Diese Lebensgemeinschaft fällt in eine besondere Kategorie, wir bezeichnen so etwas als 'rare biosphere'. Darunter versteht man marine Mikroorganismen, deren Existenz erst kürzlich durch intensive Erbgutanalysen entdeckt worden ist. Das Besondere an ihnen ist, dass sie eine ungeheure Vielfalt aufweisen, aber jedes einzelne Mitglied sehr selten vorkommt. Die Arten, die sie ausmachen, haben wir nie zuvor gesehen."

Brazelton und seine Kollegen haben Proben aus den Kaminen genommen: die jüngsten waren etwa 30 Jahre alt, die ältesten 1200 Jahre:

"Wir untersuchten, wie sich diese Lebensgemeinschaft mit der Zeit verändert und haben festgestellt, dass sie sich im Lauf von Hunderten oder Tausenden Jahren - also sehr schnell - entwickelt. Ändern sich die Umweltbedingungen, kann die eine Art der Lebensgemeinschaft die neuen Verhältnisse nutzen und dominant werden, während die andere verliert und auf für sie günstigere Bedingungen warten muss."

Und die Lebensbedingungen in den Kalksteinbauten von Lost City verändern sich stark. An den jungen Kaminen sind sie extrem: Aus ihnen fließt sehr heiße Lauge, es quellen besonders viel Wasserstoff und Methan aus. Mit dem Alter wird die Lauge kühler, Wasserstoff und Methan nehmen ab - allmählich gleicht sich die Zusammensetzung der Quelle an das Meerwasser an, erklärt Bill Brazelton:

"Auch der Kalkstein, der die Kamine aufbaut, verändert sich. In jungen Kaminen ist er porös und zerbrechlich, je älter sie werden, umso mehr gleicht er Zement."

Je nach Umweltbedingungen beherrschen nun andere Arten das Innenleben der Kamine. Dabei bilden die einzelnen Mitglieder dieser Lebensgemeinschaft so etwas wie ein schlafendes Reservoir: Was auch immer passiert, es müssen nicht erst durch Mutationen neue Arten entstehen, so Brazelton. Das sei in den 30.000 bis 100.000 Jahren der Existenz von Lost City bereits geschehen:

"Die Bedingungen in Lost City sind so extrem, dass sich nur wenige Gruppen von Archaeen und Bakterien an diese besondere Lebenswelt anpassen konnten. Aber dafür haben sich im Lauf der Zeit innerhalb dieser Gruppen viele nahe verwandte Arten entwickelt - und zwischen diesen nahen verwandten Arten ändert sich die Dominanz. Das Geheimnis der Artenvielfalt in Lost City könnte sein, dass die Lebensgemeinschaft mit jedem Kamin den etwa 1000-jährigen Zyklus aufs Neue durchläuft. Im Lauf der Zeit sind so sehr hoch spezialisierte Mikroorganismen entstanden, die von den verschiedenen, sehr speziellen Nischen im Lebenszyklus eines Kamins profitieren können."

Und irgendwo an den vielen Kaminen von Lost City findet sich für jeden dieser Spezialisten ein Kamin im passenden Zustand.

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