Bei Bohrung entdeckt

2.500 m unterm Meeresboden leben Mikroorganismen

(Bild: YouTube.com/marumTV)

Mikroorganismen sind Meister des Überlebens in unwirtlicher Umgebung. Nun haben Wissenschaftler, darunter eine Erdölgeologin der Montanuniversität Leoben, selbst rund 2.500 Meter unter dem Meeresboden Einzeller entdeckt. Die anaeroben Mikroben wandeln dort Kohle, die in den Ablagerungen enthalten ist, in Methan um.

Das Forscherteam unter der Leitung von Fumio Inagaki vom japanischen Meeresforschungszentrum Jamstec und Kai-Uwe Hinrichs (Zentrum für Marine Umweltwissenschaften, Marum der Universität Bremen) hat vor Japan tiefer gebohrt als jemals zuvor: Bis zu 2.466 Meter tief drangen sie im Jahr 2012 mit dem japanischen Forschungsbohrschiff "Chikyu" vor der Shimokita-Halbinsel unter den Meeresboden vor und brachten Sedimentproben an die Oberfläche. Hier ein Video der Expedition:

Ergebnisse der Auswertung haben sie nun vorgelegt. "In unseren Proben aus der Tiefe haben wir mikrobielle Zellen entdeckt", berichtete Hinrichs am Donnerstag in einer Aussendung der Universität Bremen. Er erforscht mithilfe von Biomarkermolekülen die Zusammensetzung der mikrobiellen Lebensgemeinschaften in der ewigen Dunkelheit der Meeresböden, ihren Stoffwechsel und ihre Rolle im Kohlenstoffkreislauf unseres Planeten.

Untere Grenze der tiefen Biosphäre
Bis in eine Tiefe von 2.458 Metern seien in den Bohrkernen eine Vielzahl unterschiedlicher intakter mikrobischer Zellen gefunden worden. Die Zelldichte nahm mit der Tiefe ab. Die Forscher dürften hier tatsächlich schon nahe an der unteren Grenze der tiefen Biosphäre vorgedrungen sein. Trotz der extrem geringen Zellzahl in diesen Tiefen habe man jedoch biologische Prozesse nachweisen können: "Die mikrobiellen Grenzgänger wandeln dort unten Kohle, die in den Ablagerungen enthalten ist, in Methan um", erklärte Hinrichs. In den kohlehaltigen Schichten der Ablagerung der Ozeankruste leben die Mikrobengemeinschaften bei Temperaturen zwischen 40 und 60 Grad Celsius.

Bis zu 2.466 m tief drangen die Forscher 2012 vor der Shimokita-Halbinsel unter den Meeresboden vor.

(Bild: YouTube.com/marumTV)

Die anaeroben Mikroben wandeln Kohle, die in den Ablagerungen enthalten ist, in Methan um.

(Bild: YouTube.com/marumTV)

Wie die Analysen zeigten, unterscheidet sich die Mikrobengemeinschaft in den tiefer gelegenen kohlehaltigen Schichten der Ablagerung stark von den Biozönosen der oberen Sedimentschichten, schilderten die Autoren der Studie: "Sie weist Ähnlichkeiten zu Mikrobengemeinschaften auf, wie man sie in Waldböden findet", hielt Inagaki fest. Es scheint sich um die letzten Spuren der einst an Land lebenden Mikroorganismen zu handeln.

Küstenbereich wurde zum heutigen Meeresboden
Die bis zu sieben Meter dicken Kohleablagerungen im Meeresboden dürften an der Grenze des Miozän zum Oligozän - also vor mehr als 20 Millionen Jahren - entstanden sein, sagte Doris Groß vom Lehrstuhl für Erdölgeologie der Montanuniversität Leoben. Wie die Datierung von Pollen- und Sporenfunden ergab, seien damals große Mengen organischen Materials von Landpflanzen in Küstennähe vorhanden gewesen. Der Küstenbereich dürfte dann infolge geologischer Prozesse im Meer versunken sein und sich so zum heutigen Meeresboden umgewandelt haben, vermutet die Leobener Forscherin.

Sie war im Rahmen der Expedition des Integrated Ocean Drilling Programm im Jahr 2012 als einzige Österreicherin fast zwei Monate auf dem japanischen Forschungsschiffs und vor allem an Abfolge, Zusammensetzung und Veränderungen der insgesamt elf Kohleflözlagen im Sediment interessiert.