Selbst kilometertief unter dem Meer gedeiht Leben

Kai-Uwe Hinrichs

Der Biogeochemiker Kai-Uwe Hinrichs arbeitet am Zentrum für Marine Umweltwissenschaften (MARUM) der Universität Bremen und interessiert sich für die Frage, welche Rolle Mikroorganismen für den Kohlenstoffkreislauf spielen. Sein Augenmerk richtet er auf die tiefe Biosphäre, den von Lebewesen besiedelten Raum unter dem Meer.
10.03.2017, 00:00
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Kai-Uwe Hinrichs
Von Jürgen Wendler
Kai-Uwe Hinrichs

Kai-Uwe Hinrichs befasst sich mit Zellen unter dem Meer.

Der Biogeochemiker Kai-Uwe Hinrichs arbeitet am Zentrum für Marine Umweltwissenschaften (MARUM) der Universität Bremen und interessiert sich für die Frage, welche Rolle Mikroorganismen für den Kohlenstoffkreislauf spielen. Sein Augenmerk richtet er auf die tiefe Biosphäre, den von Lebewesen besiedelten Raum unter dem Meer. Noch vor wenigen Jahrzehnten wussten Wissenschaftler von den Lebensvorgängen in den oft einige Kilometer dicken Sedimentschichten unter dem Meer so gut wie nichts. Heute gehen sie davon aus, dass dieser Lebensraum einen großen Teil des biologischen Materials auf der Erde beherbergt. Die Organismen, die in und von diesen Ablagerungen leben, sind nicht nur für die Struktur der Ozeanböden, sondern auch für die Stoffkreisläufe auf der Erde wichtig, weil sie die unterschiedlichsten Strategien zur Energiegewinnung entwickelt haben.

Zu den Erkenntnissen, die Hinrichs gewonnen hat, gehört die, dass wahrscheinlich Archaeen den größten Teil der Einzeller in den tieferen Bereichen des Meeresbodens ausmachen. Anzeichen dafür, wie vielfältig die Recyclingprozesse in der tiefen Biosphäre sind, hatte der Bremer Forscher unter anderem bei der Untersuchung von Sedimentproben entdeckt, die vor den Galapagosinseln gewonnen worden waren. Sie enthielten ungewöhnlich hohe Konzentrationen des Gases Propan, dessen Moleküle aus drei Kohlenstoff- und acht Wasserstoffatomen bestehen. Nach Überzeugung des Biogeochemikers war die Propankonzentration das Ergebnis von Umwandlungsprozessen, für die Mikroorganismen verantwortlich waren.

Dass sogar fast zweieinhalb Kilometer unter dem Meer Mikroorganismen leben, zeigte Hinrichs in einer 2015 gemeinsam mit Kollegen im Fachjournal „Science“ veröffentlichten Arbeit. Nach den Erkenntnissen der Forscher wandeln Zellen dort vorhandene Kohle in Methan um. Methanmoleküle bestehen aus einem Kohlenstoff- und vier Wasserstoffatomen. Die Entstehung von Kohle hängt mit der unvollständigen Zersetzung von Pflanzenresten zusammen. Pflanzenteile können in einem Gewässer absinken und dann von Schlamm überlagert werden.

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