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Kein Treibhausgas aus dem Meeresboden | Chemikalien.de
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Kein Treibhausgas aus dem Meeresboden

Dezember 18, 2003 by admin 

Forscherteam aus drei Max-Planck-Instituten identifiziert ungewöhnliches Enzym in Nickel-Bakterien, dass das Klimagas Methan im Meeresboden entsorgt


[IMG]http://www.mpg.de/bilderBerichteDokumente/multimedial/bilderWissenschaft/2003/12/Widdel2/Web_Pressebild.jpeg[/IMG]
Abb. Der Weg des Kohlenstoffs im Schwarzen Meer einschließlich Bildung und Inaktivierung von Methan. Der Wasserkörper des Schwarzen Meeres besteht aus einem oberen sauerstoffhaltigen und einem unteren sauerstofffreien Teil. Abgestorbenes Plankton sinkt in die Tiefe und seine Zersetzung zu Kohlendioxid beginnt. Im oberen Wasser geschieht das noch mit Sauerstoff (der Einfachheit halber nicht eingezeichnet). Weiter unten bauen dann Sulfat-reduzierende Mikroorganismen das tote organische Material mit Hilfe des im Meerwasser reichlich vorhandenen Sulfats ab. Dabei bildet sich Schwefelwasserstoff und wiederum Kohlendioxid. In den tieferen Sedimentschichten ist das Sulfat verbraucht und es entsteht gasförmiges Methan. In Proben aus den Schloten des Schwarzen Meers haben die Forscher in den Mikrobenmatten bisher unbekannte Mikroorganismen entdeckt, die dieses Methan mit Sulfat oxidieren, also inaktivieren. Aus dem Sulfat wird dabei wiederum Schwefelwasserstoff, der in einem anderen Prozess in Sulfat zurückverwandelt wird. In anderen Meeren enthält gewöhnlich der gesamte Wasserkörper Sauerstoff und die Methanoxidation mit Sulfat findet dann im Sediment statt. (Bild: Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie)

Methan ist wie Kohlendioxid ein Treibhausgas. Es entsteht im Meeresboden in riesigen Mengen beim Verwesen organischen Materials und könnte als Gas in die Atmosphäre aufsteigen. Erst kürzlich hat man entdeckt, dass eine natürliche Barriere aus Mikroorganismen dies verhindert. Bei der Entschlüsselung dieses komplexen Prozesses der Methan-Entsorgung ist man jetzt eine großen Schritt weiter gekommen: Max-Planck-Forschern aus Marburg, Berlin und Bremen ist es gelungen, jenen Biokatalysator zu identifizieren und zu isolieren, der das Kunststück fertig bringt, das eigentlich chemisch träge Methan im Meer bei Normaltemperaturen und ohne Sauerstoff unschädlich zu machen (Nature, 18./25. Dezember 2003).
Methan ist ein häufig vorkommendes natürliches Gas. Es ist Hauptbestandteil von Erdgas, das wir als Energielieferanten nutzen, und von Sumpfgas, das aus stehenden Gewässern und Reisfeldern in die Luft entweicht. Dieser Ausstoß in die Atmosphäre gibt Anlass zu Sorgen: Denn Methan ist wie Kohlendioxid ein Klimagas, das infrarote Strahlung abfängt und zur globalen Erwärmung beiträgt.

Doch seit wenigen Jahren gilt einer weiteren Gasquelle vermehrt die Aufmerksamkeit von Geologen, Klimaforschern und Biologen, nämlich dem im Meeresboden gebildeten und gespeicherten Methan. Seine Mengen übertreffen sogar die der fossilen Brennstoffe bei weitem. Trotz ständiger Neubildung und Wanderung zur Oberfläche des Meeresbodens gelangen zum Glück keine größeren Methanmengen aus dem Meer in die Atmosphäre. Spezielle Mikroorganismen unter der Oberfläche des Meeresbodens oxidieren nämlich das Methan, bevor es ins freie Wasser gelangen kann (vgl. Abbildung 1 und 2). Dieser Oxidationsvorgang, so wichtig und weit verbreitet er auch ist, ist dennoch alles andere als verstanden (s. Link 1, “Methanfresser im Ozean”). So gibt es Befunde, wonach dieser Prozess von zwei in Symbiose lebenden Mikroorganismen gesteuert wird. Schon länger ist bekannt, dass in der Zone der Methanoxidation kein Sauerstoff vorhanden ist und für die Mikroorganismen nur das im Meerwasser enthaltene Sulfat als Oxidationsmittel zur Verfügung steht. Das Sulfat wird dabei zu Schwefelwasserstoff reduziert. Schwefelwasserstoff ist für höhere Lebewesen zwar sehr giftig, wird aber durch andere Mikroorganismen etwas weiter oben im Kontakt mit dem freien Meerwasser sehr schnell und vollständig reoxidiert.

Weitere Informationen finden Sie im WWW:

http://www.mpg.de

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