Klimaschonende Arbeitsteilung in Seen

NATUR ⋅ Süsswasserseen setzen grosse Mengen des potenten Klimagases Methan frei. Nicht so Seen, in denen es in der Tiefe Zonen mit wenig Sauerstoff gibt: Dort bauen Mikroorganismen in einer bisher unbekannten Arbeitsteilung das Methan ab.

03. März 2015, 10:09

Dies konnten Schweizer und deutsche Forscher am Tessiner Lago Cadagno aufzeigen.

Das Methan in den Seen stammt vom Abbau des auf den Grund gesunkenen organischen Materials. Obwohl sie weltweit eine viel kleinere Fläche bedecken, ist der Methanausstoss der Seen vielfach grösser, wie die Wasserforschungsanstalt Eawag am Dienstag mitteilte.

Dies gilt vor allem für gut mit Sauerstoff durchmischte Seen. Hingegen erzeugen Seen, die im Winter oder andauernd eine Schicht sauerstofffreies Wasser in der Tiefe haben, nur wenig Methan. Bisher gingen Forscher davon aus, dass in ihnen dieselben Methanabbau-Prozesse ablaufen wie im Meer.

Doch im Lago Cadagno wiesen Forschende der Eawag und des Max-Planck-Instituts für marine Mikrobiologie in Bremen zwar einen fast vollständigen Methanabbau in der sauerstofffreien Zone nach. Sie konnten jedoch keine der bekannten Methan abbauenden Mikroben finden, die ohne Sauerstoff auskommen, wie sie nun im Fachmagazin "ISME Journal" berichten.

Abbau bei Licht

Stattdessen fanden die Forscher in Proben aus rund 12 Metern Tiefe grosse Mengen anderer Bakterien, sogenannte Methylokokken, die Sauerstoff zum Leben benötigen. In Versuchen im Labor mit dem Wasser wurde Methan immer nur dann abgebaut, wenn die Forscher Sauerstoff hinzufügten - oder die Proben dem Licht aussetzten.

Dies deutete darauf hin, dass die Bakterien ihren Sauerstoff von benachbarten Kieselalgen, sogenannten Diatomeen, beziehen. Diese produzieren den Sauerstoff wie Pflanzen über die Photosynthese mit Licht. Der Blick ins Fluoreszenzmikroskop bestätigte, dass die Methan verbrauchenden Bakterien in nächster Nähe der Algen vorkommen.

Relevant dürfte diese nachbarschaftliche Kooperation überall dort sein, wo ausreichend Licht bis zu den sauerstofffreien Tiefen vordringt, mutmassen die Forschenden. In der Schweiz sei das in den meisten Seen der Fall, erklärte Projektleiter Carsten Schubert von der Eawag in der Mitteilung.

Noch unveröffentlichte Untersuchungen im Rotsee bei Luzern zeigten jedenfalls denselben Ablauf. Die weitere Forschung konzentriere sich jetzt auf tiefe Seen, in denen nach ersten Untersuchungen andere Prozesse ablaufen. (sda)


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