Hunderte neuer Mikroorganismen

40 Meter hoch spritzen die Kaltwasserfontänen des Crystal Geyser seit 1930 in die Atmosphäre über dem Colorado Plateau und mit ihnen Unmengen an Kohlendioxid (CO2). Jahrelang wurde hier modellhaft erforscht, wie sich verflüssigtes CO2 dauerhaft im Untergrund einlagert.

Dr. Probst: „Ein Rätsel war allerdings bislang, welche biologischen Prozesse in so einem kohlendioxidreichem Grundwasser ablaufen.“

Dies konnte er nun zusammen mit einer Forschergruppe von der University of California, Berkeley lösen. Sie nahmen den Kaltwassergeysir mikrobiologisch genauer unter die Lupe und rekonstruierten das Erbmaterial hunderter Mikroorganismen, die in verschiedenen Erdschichten des Colorado Plateaus vorkommen.

„Zusammen mit Kollegen der University of Calgary brachten wir die Hydrogeologie und Mikrobiologie auf einen Nenner. So konnten wir die Herkunft des Grundwassers und der Mikroorganismen genauer analysieren“, so Probst.

An die Tiefe perfekt angepasst

Sie dokumentierten das Vorkommen und den Stoffwechsel von Mikroorganismen in verschiedenen Grundwasserleitern. Dabei stellte sich heraus, dass Mikroorganismen je nach Tiefe auf verschiedene Art und Weise CO2 in organische Substanz umwandelten.

Einen solchen Prozess kennt man an der Oberfläche vor allen Dingen durch Pflanzen. Probst ergänzt: „Dieser Vorgang, das Einbinden von Kohlendioxid in organische Materie, ist nicht zu unterschätzen. Er ist die Voraussetzung dafür, dass sich ein breites Spektrum an Mikroorganismen bilden kann. Auch biotechnologisch ist dies von sehr großer Bedeutung.“

Erstaunlich war jedoch dabei, dass vor allem in den tieferen Schichten Mikroorganismen vorkamen, die vollkommen abhängig von anderen Organismen in einer Lebensgemeinschaft (Symbiose) lebten. In Ihrer Arbeit dokumentierten die Forscher, wie das Zusammenleben von zwei Mikroorganismen genau aussieht und warum diese beiden vor allem im Grundwasser vorkommen können.

Weitere Informationen:
Differential depth distribution of microbial function and putative symbionts through sediment-hosted aquifers in the deep terrestrial subsurface

Redaktion: Beate Kostka, Tel. 0203/379-2430, beate.kostka@uni-due.de

https://www.nature.com/articles/s41564-017-0098-y
https://www.uni-due.de/2017-09-14-probst-nrw-rueckkehrprogramm
https://www.uni-due.de/biofilm-centre/game_home.php