Studie zu Blaualgen Schädliche Schönheiten

Werden die Ozeane durch den Klimawandel wärmer, gibt es häufiger Algenblüten. Die sehen zwar hübsch aus, produzieren jedoch das Klimagas Methan. Ein Teufelskreis.
Cyanobakterien unter dem Mikroskop: Wie Pflanzen betreiben die Bakterien Photosynthese, produzieren aber auch schädliches Methan

Cyanobakterien unter dem Mikroskop: Wie Pflanzen betreiben die Bakterien Photosynthese, produzieren aber auch schädliches Methan

Foto: Prof. Hans-Peter Grossart

Wo Süßwasser ist, sind Blaualgen. Zum Beispiel auf Baumrinde, Steinen und feuchten Böden. Auch im salzigen Meerwasser kommen die Organismen vor, bei denen es sich, anders als der Name vermuten lässt, nicht um Algen, sondern um Cyanobakterien handelt. Es gibt 2000 verschiedene Arten. Bislang hielten Forscher sie für nützliche Sauerstoffproduzenten.

Wie Pflanzen betreiben sie Photosynthese. Doch eine aktuelle Studie zeigt: 17 Blaualgenspezies produzieren auch das Treibhausgas Methan. Darunter waren neben an Land lebenden Arten auch Süßwasserbewohner und Spezies, die im sauerstoffreichen Oberflächenwasser der Meere vorkommen.

Das Problem dabei: Wenn die Temperaturen in Ozeanen und Seen steigen, kommt es dort häufiger zu Algenblüten, bei denen sich die Cyanobakterien massenhaft vermehren - und dadurch noch mehr Methan produzieren. Das wiederum verstärkt die Erwärmung. Ein Teufelskreis. Methan wirkt ungefähr 30 Mal stärker aufs Klima als Kohlendioxid (CO2).

Algenblüte in einem See: Durch wärmere Temperaturen werden sie häufiger.

Algenblüte in einem See: Durch wärmere Temperaturen werden sie häufiger.

Foto: Joshua Stevens/ NASA

Um nachzuvollziehen, unter welchen Voraussetzungen Cyanobakterien Methan herstellen, fütterten die Forscher um Hans-Peter Grossart vom Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) die Organismen mit einem Natriumhydrogenkarbonat, das statt normalem Kohlenstoff das Isotop C13 enthielt. Nun konnten sie verfolgen, wie die Bakterien die C13-Moleküle verarbeiteten.

Mehr Licht, mehr Methan

Bei Licht war die Methanproduktion demnach besonders groß, bei Dunkelheit vergleichsweise klein. Die Forscher vermuten daher, dass die Bakterien den Kohlenstoff bei Licht und Dunkelheit auf unterschiedlichen Wegen verarbeiten. Welche das sind, sei jedoch noch unklar, schreiben die Wissenschaftler im Fachmagazin "Science Advances" .

Cyanobakterien: Warum die Bakterien tagsüber mehr Methan produzieren, wissen die Forscher nicht genau

Cyanobakterien: Warum die Bakterien tagsüber mehr Methan produzieren, wissen die Forscher nicht genau

Foto: Prof. Hans-Peter Grossart

Zuvor waren Experten davon ausgegangen, dass Methan vor allem von Archaeen, bestimmten Einzellern, produziert wird. Wie groß der Anteil der Cyanobakterien am globalen Methan-Ausstoß ist, lässt sich bislang nicht genau beziffern. Es gebe keine genauen Daten zur Biomasse dieser Organismen in Gewässern und Böden, sagte Frank Keppler von der Universität Heidelberg, der ebenfalls an der Studie beteiligt war.

Wird es wärmer, produzieren Cyanobakterien mehr Methan

Da es Cyanobakterien seit etwa 3,5 Milliarden Jahren auf der Erde gebe, hätten sie schon immer Methan zum Stoffkreislauf beigetragen, vermuten die Wissenschaftler. Durch wärmere Temperaturen infolge des Klimawandels und Überdüngung komme es in Gewässern aber immer häufiger zu Blaualgenblüten (mehr zur global steigenden Meerestemperatur lesen Sie hier).

Cyanobakterien unter dem Mikroskop

Cyanobakterien unter dem Mikroskop

Foto: Prof. Hans-Peter Grossart

Auf Satellitenbilden sind diese oft schön anzusehen. Sie erzeugen hübsche Blaugrünfärbungen. Fürs Ökosystem ist das Phänomen allerdings schädlich, weil tote Zonen im Wasser entstehen können. Nun kommt die verstärkte Methan-Produktion hinzu.

"Höhere Temperaturen werden gemäß unseren aktuellen Erkenntnissen auch den Ausstoß von Methan aus Gewässern erhöhen, was wiederum den Klimawandel verstärkt", sagt Grossart.

Auch Forscher, die nicht an der Studie beteiligt waren, halten die neuen Erkenntnisse für wichtig. "Es handelt sich hier nicht um einen exotischen Prozess, der von exotischen Mikroben unter ganz speziellen Bedingungen stattfindet, sondern um omnipräsente Bakterien", sagt Moritz Lehmann von der Universität Basel. Das alleine unterstreiche die Relevanz der Studie. Nur, wenn man verstehe, wie Methan entsteht, könne man seine Menge in der Atmosphäre prognostizieren und den Einfluss aufs Klima abschätzen.

jme/dpa
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