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StartseiteForschung aktuellMikroben mit überraschend geringem Appetit19.10.2006

Mikroben mit überraschend geringem Appetit

Schlammvulkan sprudelt fast zwei Drittel seines Methans in die Wassersäule

Mikrobiologie. – Mehr als 1000 Schlammvulkane sind derzeit bekannt. Das sind Stellen auf der Erde, an denen Methan, Erdreich und Wasser herausdringt, wie Lava bei einem richtigen Vulkan. Vor Spitzbergen haben Meeresforscher jetzt entdeckt, dass an diesen Schlammvulkanen erstaunlich vielseitige Lebensgemeinschaften den Ausstoß an Methan kontrollieren. Die Wissenschaftsjournalistin Dagmar Röhrlich erläutert die Forschung im Gespräch mit Uli Blumenthal.

Am Schlammvulkan Hakon Mosby vor Spitzbergen nimmt das Tiefseetauchboot "Victor 6000" Proben. (AWI)
Am Schlammvulkan Hakon Mosby vor Spitzbergen nimmt das Tiefseetauchboot "Victor 6000" Proben. (AWI)

Blumenthal: Dagmar Röhrlich, was macht die Schlammvulkane für das Klima denn so interessant?

Röhrlich: Schlammvulkane entstehen, wenn tief im Untergrund, im weichen Untergrund, in der Tiefsee beispielsweise, große Mengen an Methan gespeichert sind. Wird der Druck zu hoch, da bricht das aus, im Grunde genommen wie bei einem Vulkan, und dabei reißt dieses Gas dann auch große Mengen an Schlamm und Wasser mit sich, und so entsteht dann halt die Struktur eines Schlammvulkans. Der Hakon Mosby setzt fast reines Methan frei, und das schon seit mehreren 100.000 Jahren. So lange dauert dieser Ausbruch schon. Methan ist aber ein sehr starkes Treibhausgas. Und deshalb interessierten sich die Forscher auch dafür, wie viel jetzt eigentlich davon in der Atmosphäre ankommt. Und das wird davon kontrolliert, wie die Lebewesen, die darauf spezialisiert sind, das Methan zu verarbeiten, das da auf der Erde heraus dringt, wie viel die davon abbauen können.

Blumenthal: Und wer kann dort unter Methanbedingungen mit und von Methan lieben?

Röhrlich: Das sind Spezialisten. Und der Hakon Mosby zeigt einen sehr charakteristischen Aufbau. Sozusagen ringförmig verschiedene Lebenswelten. Im Zentrum sieht es erstmal so aus nach einer Wüste, dort schießt unglaublich viel Methan und Schlamm heraus, so ein richtiges Gemisch. Dort schien nichts zu leben, bis jetzt Antje Boetius vom Max-Planck-Institut für Marinemikrobiologie in Bremen doch eine neue Lebensgemeinschaft von Bakterien entdeckt hat, die einen nur einen Millimeter dünnen Film dort bildet. Etwas weiter draußen haben wir dann einen weißen Teppich aus großen weißen methanverarbeitenden Mikroben. Und unter diesen Teppich haben die Forscher ebenfalls eine neue Bakteriengemeinschaft entdeckt, und zwar sind das dann Mikroben, die zwei bis drei Zentimeter tief in den Schlamm hineinreichen, und dort das Methan verarbeiten können. Und noch weiter draußen, da ist dann der Bereich der Röhrenwürmer, die bilden dichte Rasen. Und diese Röhrenwürmer wurzeln 60 bis 80 Zentimeter tief im Meeresboden, und sie strudeln aktiv Wasser in den Boden hinein, damit auch Sauerstoff und damit " füttern" sie Bakterien, mit denen sie symbiotisch zusammenleben und die ihnen dafür Nährstoffe bieten, die sie aus der Methanverarbeitung erzielen.

Blumenthal: Warum ist dieses Leben am und um den Schlammvulkane so strikt dreigeteilt?

Röhrlich: Im Grunde genommen gibt es da einen Kampf zwischen zwei Fronten. Zum einen ist es das Meerwasser, das Sauerstoff zur Verfügung stellt und Sulfat, je nachdem wie die Bakterien oder andere Mikroben das Methan verarbeiten, brauchen sie das eine oder andere, und von unten drängt halt dann als andere Frontlinie dieses Methan-Schlamm-Gemisch nach oben, das enthält weder Sauerstoff noch Sulfat, das heißt, davon kann keiner direkt leben. Und je nachdem, wie tief das Meerwasser eindringt, habe ich dort andere Lebensformen. Das heißt im Zentrum habe ich es nur an der obersten Oberfläche, deshalb nur diesen Millimeter dünnen Film. Im Ring unter diesen weißen Bakterien, dort geht das Meerwasser zwei bis drei Zentimeter tief rein, und kann dann die Bakterien versorgen, und die Archäen, das ist ein andere Lebensform, die fast so aussehen wie Bakterien, aber keine sind. Und dann haben wir die Röhrenwürmer, die dafür sorgen, dass das Wasser tief ins Sediment eindringt und viel Methan umgesetzt wird. Dort dringt kaum Methan heraus.

Blumenthal: Was weiß man dann, wenn man diese Lebensgemeinschaften kennt, über die Methanfreisetzung? Haben wir da falsche Daten, falsche Annahmen bisher gemacht?

Röhrlich: Also, im normalen Meeresraum wird das Methan immer gut aufgefressen, sozusagen von diesen Lebewesen. Hier haben wir jetzt die besondere Situation, dass unerwarteterweise zwei Drittel freigesetzt wird. Und das liegt ganz einfach daran, dass die Lebewesen nicht mithalten können mit diesem extrem schnellen Methanfluss, der dort herrscht. Der Methanhaushalt der Erde wird jetzt aber im Grunde von diesen biologischen Filtern bestimmt. Wir haben dort diese wenigen Lebensgemeinschaften, die es verarbeiten können, und deren Wirkungsgrad wird einfach davon bestimmt, wie stark der Methanfluss ist. Und das heißt, wenn wir als Menschen jetzt dafür sorgen, dass der Treibhauseffekt angefacht wird, und der Methanfluss erhöht, dann werden diese Filter auch schlechter funktionieren als sie es derzeit tun.

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