Bakterien haben einen enormen Einfluss auf die langfristige Bindung von Kohlendioxid im Meer. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), der University of South Carolina und des Helmholtz Zentrums München fanden heraus, woher im Meer vorkommende, äußerst langlebige organische Substanzen stammen.

Hierbei haben Bakterien im Meer einen großen Einfluss auf das Gleichgewicht von Aufnahme und Abgabe von Kohlenstoffdioxid der Atmosphäre und damit auf das weltweite Klima.

Eine Frage der Herkunft

Mehr als 90 Prozent des im Meer befindlichen gelösten organischen Materials (DOM) ist extrem stabil und kann im Mittel 4.000 bis 6.000 Jahre alt sein. DOM ist eine komplexe Mischung verschiedenster kohlenstoffhaltiger Substanzen, die beispielsweise aus Stoffwechsel- oder Ausscheidungsprodukten von Organismen oder durch bakterielle Abbauprozesse entstanden sind. Ein Teil des DOM kann durch Bakterien verwertet werden und wird vollständig abgebaut. Der darin enthaltene Kohlenstoff entweicht dann früher oder später wieder in Form von Kohlendioxid in die Atmosphäre. „Bakterien besitzen ein riesiges Repertoire an Abbaumechanismen, um organisches Material zu zerlegen und als Energiequelle zu nutzen“, sagt Dr. Oliver Lechtenfeld vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) „Es ist schon bemerkenswert, dass solch riesige Mengen an DOM im Ozean scheinbar nicht abgebaut werden können. Und es stellt sich die Frage: Wo kommt das langlebige DOM eigentlich her?“

Die bisher unterschätze Rolle der Bakterien

Dass Bakterien bei Laborversuchen DOM produzieren, ist bereits aus älteren Studien bekannt. Bei der aktuell veröffentlichten Studie verglichen die Mitarbeiter der verschiedenen Forschungsinstitute die chemische Zusammensetzung von im Labor hergestelltem mit natürlichem DOM. Die Ergebnisse zeigen, dass das im Labor durch Bakterien produzierte DOM dem natürlichen bereits sehr ähnlich ist. „Wir gehen davon aus, dass es sich bei den Molekülen um Stoffwechselprodukte der Bakterien handelt“, sagt Dr. Ronald Benner von der University of South Carolina. „Und viele der molekularen Eigenschaften langlebiger Substanzen im Meer waren auch schon in unserem Laborversuch nachweisbar.“

Hiermit ergibt sich offensichtlich die Antwort auf die Frage der Herkunft des langlebigen DOM.

„Es scheinen also ganz offensichtlich Bakterien daran beteiligt zu sein, dass ein Teil des atmosphärischen Kohlenstoffs langfristig im Meer verbleibt“, sagt Dr. Norbert Hertkorn vom Helmholtz-Zentrum München. „Der Prozentsatz der langlebigen Substanzen war in unserem Experiment zwar gering, doch durch ihre Langlebigkeit reichern sie sich natürlich mit der Zeit im Meer an. Auf diese Weise tragen Bakterien effektiv zur Kohlenstoff-speicherung im Ozean bei und spielen eine wichtige und bisher unterschätzte Rolle für unser Klima." CDC

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