METEOR ScienceLog - Nr.8
Bakterien auf großer Fahrt
METEOR M77/1 LOG
13. November 2008
Autorin: Julia Hommer
Die Zeit läuft. Gerade ist der Lander auf dem Meeresboden „irgendwo“ auf dem 11.Grad südlicher Breite abgesetzt worden. Irgendwo? Nein! Tatsächlich ist eine sehr genaue Planung erforderlich, um ein solches Gerät an einer interessanten Stelle abzusetzen.
Ziel ist es, Stationen innerhalb und außerhalb der Sauerstoffminimumzone (englisch: oxygen minimum zone = OMZ) zu finden und dort Messungen in der Wassersäule, im Bodenwasser und in den Sedimenten vornehmen zu können.
Abbildung 1: Der Lander am Kran
Abbildung 2: Der Lander geht ins Wasser
Mein Interesse liegt im biologischen Bereich. Mich interessieren die Lebewesen im „Matsch“. Ganz besonders die ganz kleinen, die Bakterien. Sie verlassen ihr „Arbeitsgebiet“ am Grund des Pazifiks und gehen mit mir und METEOR auf große Fahrt.
Wir möchten experimentell testen, ob sulfatreduzierende Bakterien an der Sediment-Wasser-Grenzschicht von Sauerstoffminimumzonen Stickstofffixierung betreiben. Stickstofffixierung ist ein energieaufwendiger Prozess, bei dem molekularer Stickstoff zum Abbau von Biomasse (Proteine, Aminosäuren) aufgenommen wird. Stickstofffixierung wird durch das Vorhandensein von Sauerstoff (normalerweise reichlich in der Wassersäule gelöst) gehemmt. Eine Hemmung erfolgt auch durch Ammonium, das sich in tieferen Sedimenten aufgrund von Abbauprozessen anreichert.
Da Sauerstoff in der OMZ nur in geringen Konzentrationen vorkommt, ist die Sediment-Wasser-Grenzschicht in der OMZ ein sehr interessanter Platz, um nach Stickstofffixierung zu suchen.
Sedimente, in denen ausgiebig Sulfatreduktion stattfindet, „stinken“ reichlich nach Schwefelwasserstoff, wenn wir sie an Bord hieven. Alle rümpfen die Nase, aber für mich wird es dann erst richtig interessant.
Wir Menschen atmen Sauerstoff, um unsere Nahrung zu verbrennen. Unter den Bakterien gibt es solche, die statt Sauerstoff Sulfat veratmen.
Dabei entsteht der nach faulen Eiern riechende Schwefelwasserstoff.
Abbildung 3: Sedimente in Stechrohren
Was lernen wir daraus? Mikrobiologie ist mitunter ein dreckiges Gewerbe. Duschen hilft, Arbeitsoveralls und Anzüge für den Kühlraum kann man auslüften lassen und waschen. Und man bekommt tolle und spannende wissenschaftliche Ergebnisse aus den Tiefen des Meeres.
Die Autorin Julia Hommer ist Technikerin am IFM-Geomar. In der Gruppe von Tina Treude beschäftigt sie sich unter anderem mit mikrobiologischen Prozessen im Bereich der Sauerstoffminimumzone im Pazifik vor Peru.
Das ScienceLog ist eine Kooperation zwischen dem IFM-GEOMAR, dem SFB 754 der Christian-Albrechts-Universität Kiel und planeterde.de.