Forscher finden Leben tief unter dem Meer
Baku, den 15. März (AZERTAG). 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.“
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