Amerikanische Forscher haben bei Meeresbakterien einen genetischen Schalter gefunden, der den Ausstoß von Schwefelverbindungen aus dem Wasser steuert: Er entscheidet, ob schwefelhaltige Substanzen in ein klimaveränderndes Gas umgewandelt werden oder ob sie im Wasser bleiben und der Nahrungskette zugeführt werden. Die Forscher konnten zwei Gruppen von Bakterien identifizieren, die mit diesem Schalter ausgestattet sind ? Mikroben aus der Gruppe SAR11 im offenen Wasser und Bakterien aus der Gruppe Roseobacter, die in flachen Küstengewässern leben.
Rund 20 Millionen Tonnen des schwefelhaltigen Klimagases Dimethylsulfid (DMS) werden jährlich aus den Ozeanen in die Atmosphäre entlassen, wo das Gas zu Schwefelsäure reagiert. Es ist unter anderem an der Wolkenbildung und dem sauren Regen beteiligt und entsteht aus einer anderen schwefelhaltigen Verbindung, die von winzigen, im Meer schwebenden Algen produziert wird. Die gleiche Verbindung kann jedoch auch zu anderen Stoffen umgesetzt werden, die nicht aus dem Wasser austreten, sondern wieder ins Nahrungsnetz des Ozeans geführt werden. Forscher wissen zwar schon länger, auf welche Weise diese Umsetzungen stattfinden, nicht jedoch, welche Mikroben dafür zuständig sind.
Aus diesem Grund suchten Erinn Howard und ihre Kollegen nun nach einem Gen, das die Informationen für den Bau eines Schlüsseleiweißes dieser Umsetzungen trägt. Fündig wurden sie bei kultivierten Bakterien der Gruppe Roseobacter: Daraus konnten sie ein entsprechendes Gen isolieren, das für die Regulation der beiden Reaktionswege zuständig ist und demnach wie eine Art Schalter wirkt. Auch im Erbgut der großen Gruppe der SAR11-Bakterien stießen die Wissenschaftler auf dieses Gen. Rund jedes vierte Bakterium in den Weltmeeren gehört zu dieser Gruppe.
Das zeige, dass die Bakterien im Plankton stärker an der Produktion von DMS beteiligt seien als bislang angenommen, schreiben die Forscher. Sie hoffen nun, genauer klären zu können, wie die Bakterien kontrollieren, ob sie Dimethylsulfid produzieren oder nicht. Diese neuen Erkenntnisse können helfen, den Schwefelkreislauf in den Ozeanen und der Atmosphäre besser zu verstehen. So erleichtern sie zum Beispiel Berechnungen zur Dimethylsulfidabgabe in die Atmosphäre, so die Forscher.
Erinn Howard (Universität Georgia in Athens) et al.: Science, Bd. 314, S. 649 ddp/wissenschaft.de ? Sabine Keuter
