Posted in: Biologie, Geologie, Klima, Umwelt 6. April 2017 12:52 0 Kommentare Weiter lesen →

Produktive Gletscher: Bakterien liefern Kohlenstoff

Bisher ging die Wissenschaft davon aus, dass Mikroorganismen auf Gletschern hauptsächlich von sehr altem Kohlenstoff leben, der schon zur Zeit der Gletscherbildung dort abgelagert wurde. Neue Untersuchungen in der Antarktis zeigen jetzt, dass ein großer Teil des organischen Kohlenstoffs stattdessen von photosynthetischen Bakterien stammt.

Die Bakterien leben im Eis und werden aktiv, sobald es schmilzt. Sie verhalten sich wie Pflanzen, sie können Kohlendioxid aufnehmen und bilden dann eine Quelle für organischen Kohlenstoff. Sie spielen für den Kohlenstoffkreislauf eine wichtigere Rolle als bislang angenommen, schreibt ein internationales Forscherteam in der Fachzeitschrift „Nature Geoscience“. Angesichts des Rückgangs der weltweiten Gletscher infolge der globalen Erwärmung seien die bakteriellen Kohelnstoff-Produzenten von weitreichender Bedeutung, meinen die Wissenschaftler.

Der Cotton Glacier-Fluss in der Antarktis. Foto: Christine Foreman, Montana State University, USA

Der Cotton Glacier-Fluss in der Antarktis. Foto: Christine Foreman, Montana State University, USA

Sie untersuchten das Schmelzwasser eines Gletschers in der McMurdo Dry Valley-Region der Antarktis und ermittelten die Herkunft und Aktivität des Kohlenstoffs. Dabei habe man auch sehen können, wie sich verschiedene Kohlenstoffisotope durch das Schmelzwasser bewegten, berichtet Mitautor Marcel Kuypers vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen.

Die Gletscherbakterien nutzten vorrangig den Kohlenstoff, der von den photosynthetischen Bakterien produziert wurde. Denn dieser besteht aus Molekülen, die sehr leicht aufzubrechen sind. Der „alte“ Kohlenstoff besteht dagegen aus komplexeren Molekülen und ist daher schwerer nutzbar. „Der leicht verfügbare Kohlenstoff ist ein bisschen wie ein Schokoriegel“, sagt Heidi Smith von der Montana State University – wie ein schneller, energiereicher Powersnack.

Smith und ihre Kollegen berichten außerdem, dass die photosynthetischen Bakterien etwa viermal mehr Kohlenstoff erzeugten, als von den Gletscherbakterien aufgenommen wurde. Der überschüssige Kohlenstoff wird mit dem Gletscherfluss weggespült und steht dann weiter flussabwärts zur Verfügung oder wird ins Meer gespült.

Einzelne Gletscherflüsse transportieren zwar nur geringe Kohlenstoffmengen, doch da Gletscher insgesamt mehr als ein Zehntel der Erdoberfläche einnehmen, haben sie in ihrer Gesamtheit großen Einfluss. Der Kohlenstoff, der von den Gletschern so ins Meer gelangt, steht an der Basis der marinen Nahrungskette.

Die in „Nature Geoscience“ publizierte Studie wurde gemeinsam von Heidi Smith und Christine Foreman von der Montana State University, USA, Marcel Kuypers und Sten Littmann vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen und Wissenschaftlern der Universität Colorado in Boulder, USA, dem U.S. Geological Survey und der Universität Stockholm, Schweden, durchgeführt.

In einem begleitenden News and Views-Artikel in der gleichen Zeitschrift (siehe Link unten), der sich mit der vorliegenden Studie und einer ähnliche Untersuchung in Grönland beschäftigt, betont auch die Biogeochemikern Elisabeth Kujawinski, dass „nun klar ist, dass der mikrobielle Kohlenstoffumsatz auf Gletschern nicht ignoriert werden kann“.

Forschung: Heidi J. Smith, Christine Foreman, Sten Littmann, Marcel Kuypers u. a.; in „Nature Geoscience“, Online-Veröffentlichung vom 03.4.2017, http://dx.doi.org/10.1038/ngeo2925

WWW:
Elisabeth Kujawinski: The power of glacial microbes. Nature Geoscience.
Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie
Kohlenstoffzyklus (Wikipedia)

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