Verborgenes Ökosystem: Forscher finden Leben tief unter dem Meer

Von

Mikroorganismen in der Erdkruste: Riesiger Lebensraum, winzige Bewohner Fotos
AU Communication/ Jesper Rais

Hunderte Meter unter dem Meeresboden sind Wissenschaftler auf Leben gestoßen. In den finsteren Tiefen, fernab von Sonnenlicht und Sauerstoff, ernähren sich Mikroorganismen von chemischen Verbindungen. Es ist der erste Blick in das größte Ökosystem der Erde.

Bei manchen Experimenten muss man etwas mehr Geduld mitbringen. Volle sieben Jahre lief ein Teil eines Versuchs, dessen Ergebnisse jetzt veröffentlicht wurden. Aber die Erkenntnis rechtfertigt die Mühe: Forscher haben die Existenz von Lebewesen tief im Meeresboden nachgewiesen. Mikroorganismen, die Methan oder Sulfate verarbeiten können, gedeihen in der ozeanischen Erdkruste, berichtet das internationale Team um Mark Lever im Fachmagazin "Science".

Aber wovon leben die Winzlinge in der Tiefe? An der Erdoberfläche und in oberen Wasserschichten liefert Sonnenlicht die nötige Energie: Mit seiner Hilfe betreiben Pflanzen Photosynthese und bauen organische Verbindungen auf. Im Meeresgrund dagegen müssen von Licht und Sauerstoff unabhängige chemische Prozesse das Leben ermöglichen.

Die nötigen Zutaten für diese Reaktionen stammen aus dem umgebenden Basaltgestein - und vom Wasser. "Durch die ozeanische Erdkruste laufen dünne Adern, in denen Wasser fließt", erklärt Lever, der an der Universität Aarhus in Dänemark arbeitet. Die Wassermenge, die in der im Schnitt sieben Kilometer dicken Kruste steckt, ist gigantisch. Etwa vier Prozent des Volumens der Ozeane befinden sich dort, sagt Lever. Zwar steigt aus dem Erdinneren eine gewaltige Hitze empor, doch die Flüssigkeit kühlt die Umgebung ab. Deshalb herrschen in großen Teilen der Kruste Temperaturen, bei denen Bakterien überleben können. Der bisher höchste gemessene Wert lag bei 122 Grad Celsius.

Gigantisches Ökosystem, winzige Bewohner

Da der Meeresboden 60 Prozent der Erdoberfläche ausmacht, ist die kilometerdicke Kruste das größte Ökosystem der Welt - und die nun vorgelegte Studie lässt einen ersten Blick auf dessen Bewohner zu.

Die Wissenschaftler untersuchten Proben, die eine Expedition 2004 an der Ostflanke des Juan-de-Fuca-Rückens im Pazifik in zweieinhalb Kilometern Meerestiefe entnommen hatte. Das Basaltgestein stammt aus einem Bereich, der von gut 250 Metern Sediment bedeckt ist - dort herrschen Temperaturen von rund 64 Grad. Geformt hat sich die Kruste in diesem Bereich vor etwa 3,5 Millionen Jahren.

Die Forscher suchten in den Proben aus der Tiefe nach bekannten Genen, die Mikroorganismen zum Verarbeiten von Methan und Sulfaten verwenden - und fanden sie. Theoretisch hätten diese auch von schon lange gestorbenen Mikroorganismen stammen können. Doch hier kam der Marathon-Versuch von Lever ins Spiel. "Die lange Dauer von sieben Jahren war eigentlich nicht geplant", erzählt er. Am Ende entpuppte sie sich jedoch als Glücksfall: Das Experiment lieferte den Beweis, dass die Gene von lebenden Organismen stammten und keine Überreste längst toter Lebensformen waren.

Einfluss auf den globalen Kohlenstoff-Kreislauf

Lever hatte einige Proben direkt in eine Flüssigkeit gelegt, in der die für die Mikroorganismen relevanten chemischen Verbindungen enthalten waren. Dann hatte er sie bei 65 Grad sieben Jahre lang - gut versiegelt - stehen lassen. Zwar herrscht in der ursprünglichen Umgebung ein extrem hoher Druck, den die Forscher nicht im Labor nachgestellt haben. Das aber sei für das Kultivieren von Bakterien nicht wichtig, erklärt Lever. Am Ende wiesen die Forscher in diesen Proben geringe Mengen von Methan nach, das nur von lebenden Mikroorganismen produziert worden sein konnte.

Nach der Entdeckung der Bakterien wollen Lever und seine Kollegen die Bewohner der ozeanischen Erdkruste nun genauer untersuchen. Eine Frage ist dabei, wie viele verschiedene Arten von Bakterien sich dort tummeln. Eine andere wird sein, welchen Einfluss die kleinen Wesen auf den globalen Kohlenstoff-Kreislauf haben. Frühere Studien hätten schon gezeigt, dass die Erdkruste eine Kohlenstoffsenke und eine Quelle für Schwefelverbindungen in den Ozeanen ist. "Jetzt wissen wir", sagt Lever, "dass Mikroorganismen das Schicksal beider Elemente in der Kruste stark beeinflussen."

Diesen Artikel...
Aus Datenschutzgründen wird Ihre IP-Adresse nur dann gespeichert, wenn Sie angemeldeter und eingeloggter Facebook-Nutzer sind. Wenn Sie mehr zum Thema Datenschutz wissen wollen, klicken Sie auf das i.

Auf anderen Social Networks teilen

  • Xing
  • LinkedIn
  • Tumblr
  • studiVZ meinVZ schülerVZ
  • deli.cio.us
  • Digg
  • reddit
Forum - Diskutieren Sie über diesen Artikel
insgesamt 31 Beiträge
Alle Kommentare öffnen
    Seite 1    
1. und das ist auch schon das Wichtigste
ehf 14.03.2013
Während sich oben der Homo sapiens die Rüben einhaut, und es wohlwollend geschätzt noch 1000 jahre macht, ist dort unten Potential für ein "new game"; bis die Sonne zum roten Riesen wird und das Leben auf der Erde auslöscht, sind noch runde 1,5 Millarden Jahre Zeit - genug Zeit für noch Hundert Zivilisationen. Aber hoffentlich finden die Nächsten in 187.000 Jahren nicht Überreste "unserer" Kultur. Das würde sie möglicherweise verderben :( ;)
2.
günter1934 14.03.2013
Zitat von sysopHunderte Meter unter dem Meeresboden sind Wissenschaftler auf Leben gestoßen. In den finsteren Tiefen, fernab von Sonnenlicht und Sauerstoff, ernähren sich Mikroorganismen von chemischen Verbindungen. Es ist der erste Blick in das größte Ökosystem der Erde. Forscher entdeckten Mikroorganismen tief in der ozeanischen Erdkruste - SPIEGEL ONLINE (http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/forscher-entdeckten-mikroorganismen-tief-in-der-ozeanischen-erdkruste-a-888635.html)
Zitat aus dem Artikel: Da der Meeresboden 60 Prozent der Erdoberfläche ausmacht, ist die kilometerdicke Kruste das größte Ökosystem der Welt - Zitat Wiki: Diese Niveaufläche – das Geoid – hat genähert die Form eines Ellipsoids und eine Oberfläche von 510 Millionen km², wovon 70,8 % von Meeren bedeckt sind. Da schliessen wir also aus dem Artikel, dass ca 10% der Weltmeere keinen Meeresboden haben?
3.
gaia71 14.03.2013
Zitat von günter1934Zitat aus dem Artikel: Da der Meeresboden 60 Prozent der Erdoberfläche ausmacht, ist die kilometerdicke Kruste das größte Ökosystem der Welt - Zitat Wiki: Diese Niveaufläche – das Geoid – hat genähert die Form eines Ellipsoids und eine Oberfläche von 510 Millionen km², wovon 70,8 % von Meeren bedeckt sind. Da schliessen wir also aus dem Artikel, dass ca 10% der Weltmeere keinen Meeresboden haben?
Mensch günter, Nun hätte ich fast den Kaffee auf der Tastatur verteilt, weil mich Ihre Offenbarung so erheitert hat. :D Ob Frau Weber Ihre Frage beantworten kann? Wieder mal oberflächlich recherchiert, solche eklatanten Fehler dürfen einfach net passieren, wenn man glaubwürdig sein möchte.
4.
stati 14.03.2013
@günter: Gemeint ist mit Meeresboden vermutlich die ozeanische Kruste, die nimmt etwa 59% der Erdkruste ein. Übrigens ist der Artikel im Text falsch verlinkt, man kommt auf einen physikochemischen Artikel.
5. Falscher link
az75 14.03.2013
Nur führt der linke zu einer anderen Science-Publikation... na ja, da wird sich jemand über übermäßig hohe Citations freuen *g*. Was die Diskrepanz zwischen den erwähnten 60% und den 70 aus Wiki angeht... das könnte der Unterschied zwischen "echtem" Meeresboden ab einer gewissen Tiefe und wasserbedeckter Fläche inkl. Küstenregionen und geringen Tiefen etc. sein.
Alle Kommentare öffnen
    Seite 1    
News verfolgen

HilfeLassen Sie sich mit kostenlosen Diensten auf dem Laufenden halten:

alles aus der Rubrik Wissenschaft
Twitter | RSS
alles aus der Rubrik Natur
RSS
alles zum Thema Bakterien
RSS

© SPIEGEL ONLINE 2013
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH

SPIEGEL ONLINE Schließen


  • Drucken Versenden
  • Nutzungsrechte Feedback
  • Kommentieren | 31 Kommentare
  • Zur Startseite
Ungewöhnliche Mikroorganismen

Testen Sie Ihr Wissen!