orte des wissens: Gebt dem Klima Zucker!

In Bremen und Greifswald soll ein Sonderforschungsbereich erkunden, wie sich Kohlenstoff durch Algen speichern lässt

Wälder, Moore, Böden, Ozeane. Was haben diese Ökosysteme gemeinsam – außer, dass der Mensch nicht besonders sorgsam mit ihnen umgeht? Sie sind natürliche Speicher von Kohlenstoff, reduzieren also die CO₂-Konzentration in der Atmosphäre. Kein Wunder also, dass sich die Wissenschaft damit befasst, wie die Menschheit sich das noch besser zunutze machen kann.

Ab Herbst nimmt ein Sonderforschungsbereich, unter anderem an den Unis Bremen und Greifswald, Meeresalgen und von ihnen produzierte Zuckerverbindungen unter die Lupe. Die Wis­sen­schaft­le­r*in­nen wollen herausfinden, unter welchen Bedingungen diese Verbindungen, auch Zuckerpolymere genannt, stabil bleiben – und so dauerhaft Kohlenstoff speichern. „Die Algen machen Fotosynthese“, erklärt Professor Jan-Hendrik Hehemann, Leiter der Forschungsgruppe Glykobiochemie der Uni Bremen und Co-Sprecher des Projekts. „Sie wandeln also CO₂ und Wasser in Sauerstoff und Zucker um.“ So weit, so gut. Das Problem: „Viele von den Verbindungen werden durch Bakterien, Pilze und andere Organismen recht einfach wieder abgebaut und freigesetzt. Damit hätten wir nichts gewonnen.“ Zu diesem Abbau hat Hehemanns Gruppe bereits geforscht.

Wie also kann eine dauerhafte Deponierung funktionieren? Immerhin wisse man, dass es überhaupt geht, so Hehemann: „Studien zeigen, dass schon ganz schön viele dieser Polymere am Meeresboden landen und deponiert werden. Daraus sind über Jahrmillionen überhaupt Erdöl-Lagerstätten entstanden.“

Ein wenig tragisch, dass dank dieses Prozesses der Rohstoff entstanden ist, den Mensch jetzt abbaut und verbrennt. Die Wis­sen­schaft­le­r*in­nen experimentieren nun mit verschiedenen Bedingungen.

Die Frage lautet: Wann sind die Zuckerverbindungen der Algen stabil – und unter welchen machen Mikroben, Bakterien und Co. kurzen Prozess mit ihnen? „Wir lassen die Algen im Labor wachsen und Zuckerpolymere produzieren. Zu diesen Verbindungen geben wir dann Bakterien oder andere Organismen.“ Dann schaue man, unter welchen Bedingungen die Bakterien die Polymere verdauen oder nicht anrühren: viel oder wenig Sauerstoff, viel oder wenig Nährstoffe, verschiedene Temperaturen.

Das sei Grundlagenforschung, sagt Hehemann. Man wisse bereits, dass es geht. Es gehe aber darum, den Prozess gut zu verstehen, um Zweifel auszuräumen. Dann könne viel Motivation entstehen, die Ergebnisse zu nutzen. Wisse man die Bedingungen, unter denen die Verbindungen stabil sind, können man Algen an entsprechenden Stellen anpflanzen, die Bedingungen verbessern – und damit zum Kampf gegen die Klimakrise beitragen.

„Die Gesellschaft könnte Geld in die Hand nehmen und im großen Stil Algenkulturen anlegen, Seegräser in Nord- und Ostsee anbauen, wo sie früher schon waren“

Jan-Hendrik Hehemann, Bio-Prof, Leiter der Forschungsgruppe Glykobiochemie in Bremen

„Wüssten wir, dass die Bakterien die Zuckerverbindungen mit vielen Nährstoffen leicht wieder umwandeln, könnten wir Algen in Flussmündungen anbauen – und gleichzeitig die Zufuhr von Nährstoffen verringern“, so Hehemann. Die Gesellschaft könnte Geld in die Hand nehmen und im großen Stil Algenkulturen wie Kelpwälder anlegen, Seegräser in Nord- und Ostsee anbauen, wo sie früher schon waren.“

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG finanziert das Projekt. Der erste Förderzeitraum beträgt vier Jahre mit Aussicht auf Verlängerung auf insgesamt zwölf Jahre. Am Verbund sind neben den beiden Unis auch die TU Berlin, das Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde, das Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung Potsdam und das Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie Bremen beteiligt. Alina Götz