Bislang unbekannte Einzeller, die viele Meter tief im Meeresboden vor der Küste Perus leben, werden extrem alt: Sie teilen sich nur einmal in 100 bis 2.000 Jahren, berichten Forscher um Kai-Uwe Hinrichs vom Forschungszentrum Ozeanränder in Bremen in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.
Im Rahmen des Ocean Drilling Programs nahmen die Wissenschaftler Proben aus tiefen Schichten des Meeresbodens. Sie interessierten sich besonders für urtümliche Einzeller, so genannte Archäen, die unter sauerstofffreien Bedingungen Methan zu Kohlendioxid zersetzen. “Bisher kannten wir solche anaeroben Methanoxidierer nur aus Gebieten, wo relativ viel Methan vorkommt. Doch die Methankonzentrationen in den teilweise 90 Meter tiefen Sedimentschichten sind vergleichsweise gering”, so Hinrichs. “Genetische Vergleiche zeigten, dass es sich um neue Arten von Methanoxidierern handelt.”
Die Untersuchungen deuten darauf hin, dass das tiefe Ökosystem Energie vor allem aus dem Abbau von Methan zu Kohlendioxid gewinnt. “Der Kohlenstoff, den die Archäen in ihre Zellen einbauen, stammt aber nicht aus Methan, sondern aus fossilem, organischem Material”, erläutert Hinrichs. “Das ist anders als in bisher bekannten Ökosystemen.” Die Forscher konnten dies nachweisen, indem sie das Verhältnis unterschiedlich schwerer Kohlenstoff-Atome in den Einzellern bestimmten.
Durch eine neue Kombination von Methoden, darunter Untersuchungen der Erbsubstanz und charakteristischer fettartiger Verbindungen, konnten die Forscher nachweisen, wie groß der Stoffumsatz in dem tiefen Ökosystem ist – und dass die untersuchten Einzeller noch lebendig waren. “Analysiert man einfach alles vorhandene genetische Material, weiß man nicht, wann diese Organismen gelebt haben”, sagt Hinrichs. “In einem Ökosystem, das so langsam Stoffe abbaut, kann es sich leicht um längst abgestorbenes, altes Material handeln.”
Für den Abbau des Kohlenwasserstoffs Methan interessierten sich die Forscher vor allem deswegen, weil Methan ein starkes Treibhausgas ist. Die Mikroben der tiefen Biospäre bilden wahrscheinlich ein Zehntel der gesamten Biomasse auf der Erde und spielen daher eine wichtige Rolle für den Kohlenstoff-Kreislauf.
Ute Kehse
