04.08.2005
Mikroorganismen in 30 und 90 Metern Tiefe unter dem Meeresgrund besonders aktiv
Das Bremer Max-Planck-Institut teilt mit:
Mit einem großen Arsenal von modernen Analysetechniken hat ein internationales Wissenschaftlerteam aus den USA und Deutschland Bohrkerne aus dem Ostpazifik auf Lebensformen untersucht. Die Proben sammelten sie im Jahre 2002 mit dem Bohrschiff Joides Resolution aus bis zu 400 Meter Tiefe unter dem Meeresboden, also aus mehreren Millionen Jahre alten Ablagerungen. Nach mehrjähriger Analyse berichten sie jetzt in der Fachzeitschrift Nature, wie vielfältig die Lebewesen und ihre Aktivitäten dort sind. Wissenschaftler vom Bremer Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie waren dabei.
Wenn die neuen Bohrkerne an Deck kommen, herrscht großer Andrang an Bord der Joides Resolution (Copyright W. Cypionka, Uni Oldenburg). |
Im Meeressediment sind zwei mikrobiologische Prozesse besonders wichtig. Der eine Prozess ist die bekannte Reduktion von Sulfat, mit dem die Bakterien Energie aus der Umsetzung von organischer Materie gewinnen. Je tiefer man bohrt, desto älter sind die Sedimente und desto weniger Sulfat findet man noch.
Der andere Prozess ist die Methanogenese, also die Entstehung von Methan als Nebenprodukt des Stoffwechsels mancher Archaeen (früher auch Archaebakterien). Diese bilden die dritte Domäne des Lebens neben der Domäne der Bakterien (Prokaryoten) und der Domäne der höheren Lebewesen wie Menschen, Tiere, Pflanzen (Eukaryoten).
Merkwürdige Methan- und Sulfatprofile
Als die Meereswissenschaftler die Bohrkerne Schicht für Schicht analysierten, fanden sie eine besondere Zone, die sich von 30 Meter bis 90 Meter Tiefe unter dem Meeresboden erstreckt. In den Proben aus dem Ostpazifik steigt die Methankonzentration in einer Tiefe von 30 bis 75 Metern stark an, um dann wieder abzufallen. Unterhalb von 90 Metern konnten die Wissenschaftler nur noch in Spuren Methan nachweisen, dafür stieg der Sulfatgehalt wieder an. Das war überraschend für die Meeresforscher.
Die Übergangszonen sind wichtig für die Lebensprozesse
In der Wissenschaft ist seit ein paar Jahren ein Prozess bekannt, der Methan unter Sauerstoff-freien Bedingungen verbraucht: die anaerobe Oxidation von Methan.Konsortien zweier verschiedener Organismen entfernen das Methan, indem sie es mit Sulfat umsetzen. Archaeen und Sulfatreduzierer haben ihre Stoffwechsel so aufeinander abgestimmt, dass sie dieses Kunststück schaffen.
Ein uralter Meeresboden liefert das Sulfat für die Lebensprozesse
Am Ostpazifik haben Naturprozesse die Bühne für ein einzigartiges Experiment geschaffen. Hier schiebt sich die so genannte Nazca-Platte unter die südamerikanische Kontinentalplatte.
Im Labor des Max-Planck-Instituts für marine Mikrobiolgie untersuchen der Biogeochemiker Jens Kallmeyer und die Technikerin Kirsten Neumann die wertvollen Proben (Copyright MPI Bremen, M. Schlösser). |
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