Weißwasser Leben im Extremen

Milchig weiß ist das Wasser vor der Vulkaninsel Kueishantao vor Taiwan. Dort sprudeln Hydrothermalquellen in nur zehn Metern Wassertiefe und heißes, schwefelreiches und saures Wasser steigt auf. Die Bedingungen sind extrem, trotzdem wimmelt es dort von Leben. Ein Forschungsteam unter Leitung von Joely Maak vom Bremer Marum hat untersucht, wie Mikroorganismen dort Kohlenstoff binden und so den globalen Kohlenstoffkreislauf beeinflussen. Ihre Ergebnisse wurden im Fachjournal Biogeosciences veröffentlicht. An Hydrothermalquellen gelangen gelöste Stoffe aus dem Erdinneren an die Oberfläche, in der Tiefsee sind sie oft die einzige Energiequelle, weil Photosynthese in der Dunkelheit nicht möglich ist. Doch auch in flachen Küstengewässern wie vor Kueishantao existieren solche Systeme. Diese Quellen liefern chemische Energie in Form von reduzierten Verbindungen, die das Leben antreiben, erklärt Maak. Campylobacteria, eine Gattung korkenzieherförmiger Bakterien, die bekannt dafür ist, üble Durchfallerkrankungen auszulösen, nutzen dabei den reduktiven Tricarbonsäurezyklus (rTCA), um Kohlenstoff in Biomasse umzuwandeln. Im Vergleich zum Calvin-Zyklus, der in der Photosynthese genutzt wird, ist der rTCA weniger energieaufwendig. Bis in eine Krabbe hinein konnte das Team den fixierten Kohlenstoff von den Mikroorganismen nachweisen. „Das zeigt, wie der Kohlenstoff in höhere trophische Ebenen gelangt – ein Transfer, der so bislang nicht nachgewiesen wurde“, erklärt Solveig Bühring, Seniorautorin der Studie. Foto: Marum, Universität Bremen; S. Bühring