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Quellen des Lebens im Toten Meer - Wissenschaftler entdecken Mikroorganismen in Süßwasserquellen

21.09.2011
Der tiefste Punkt auf der Erdoberfläche ist das Tote Meer in Israel.

Jetzt hat ein israelisch-deutsches Wissenschaftlerteam am Boden des Toten Meeres neue Süßwasserquellen entdeckt. Zwar hatte man Quellen dort schon länger vermutet, aber nur mit Hilfe von Tauchern konnte jetzt nachgewiesen werden, dass diese sich bis zu 30 Meter Wassertiefe erstrecken. Bisher wurden diese Quellen kaum erforscht, weil die hohe Salzkonzentration im Wasser das Tauchen schwierig und gefährlich macht. Nun aber konnten die Forscher an den Quellen Wasser- und Sedimentproben nehmen, in denen sie neuartige Mikroorganismen entdeckten.


Grafische Darstellung der Quellensysteme an der Westküste des Toten Meeres Links: Das südliche Untersuchungsgebiet ist sehr steil, und die Quellen konnten keine tiefen Brunnen ausbilden. Rechts: Im nördlichen Gebiet bildeten sich tiefe Brunnen, aus deren Boden das Süßwasser austritt. Die Brunnen sind miteinander verbunden. Nur mit professionellen Tauchern war es möglich, diese Quellen zu beproben und deren Flusscharakteristik und Morphologie anhand von Unterwasseraufnahmen zu bestimmen. Hundert Meter lange Systeme in bis zu 30 Metern Wassertiefe wurden so entdeckt. Die Quellen durchstoßen den Boden der bis zu 13 Meter tiefen und 10 Meter breiten Brunnen an Stellen, an denen der Meeresboden von einer dicken Salzkruste bedeckt ist. Manfred Schloesser, Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie


Die Forschungstaucher mussten eine Spezialausrüstung tragen. Das extrem salzhaltige Wasser ist giftig für den Menschen, daher waren Vollgesichtsmasken lebensnotwendig. Nur große Mengen Taucherbleis ermöglichten es den Forschern trotz des starken Auftriebs in die Tiefe gehen zu können. Christian Lott, Hydra Institute, Elba

Bis in die 1950er Jahre versorgte der Jordan das Tote Meer mit Wasser. Als dieser Zufluss gestoppt wurde, um die Trinkwasserversorgung zu sichern, fing der Wasserstand des Toten Meeres an, mit einer besorgniserregenden Geschwindigkeit, die jetzt bei einem Meter pro Jahr liegt. Als Folge davon veränderte sich der See dramatisch. Seit 1979 ist der See nicht mehr geschichtet, sondern seine oberen und unteren Wassermassen vermischen sich wegen der veränderte Dichte der oberen Schichten. Die genaue Wasserbilanz ist schwer zu schätzen, weil hier wahrscheinlich mehrere Quellen und Senken beitragen wie z.B. unterseeische Grundwasserquellen, die aus nicht bestimmbaren Quellen gespeist werden.

Neuartiges mikrobielles Leben im Fokus

Schon seit den 1930er Jahren war den Forschern der Hebrew University of Jerusalem bewusst, dass der Name „Totes Meer“ im Widerspruch zu den dort lebenden Mikroorganismen stand. Professor Aharon Oren aus dem israelisch-deutschen Wissenschaftlerteam untersucht seit den 1980er Jahren das Tote Meer und konnte nur zwei Mal, 1980 und 1992, eine mikrobielle Blüte beobachten. Jetzt sind die Mikroorganismen wieder im Fokus der Wissenschaft. Ein israelisch-deutsches Team geleitet von Dr. Danny Ionescu vom Bremer Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie hat zwei Stellen im Toten Meer genauer untersucht. Ausgerüstet mit modernster Tauchtechnik und Probenahmegeräten konnten sie mehrere neue Quellen kartieren und dort Wasserproben nehmen. Die Forscher waren sehr überrascht über die mikrobielle Vielfalt in den Quellen und in deren Umgebung. Dort überwucherten artenreiche Bakterienmatten große Bereiche des Seebodens.

Dr. Ionescu sagt:“ Diese neu entdeckten Mikroorganismen in den Quellen sind andere als die, die 1992 das Tote Meer rot färbten. Wir denken, diese Entdeckung wird weitere neue Fragen aufwerfen. Manche betreffen die Überlebensstrategien dieser Bakterien, im Toten Meer zu überleben und woher sie ihre Energie beziehen.“

„Die Mikroorganismen im Toten Meer gehören zur Domäne der Archaeen und wir fanden zwischen 1000 und 10000 Zellen pro Milliliter Seewasser, das sind viel weniger als in den Meeren. Bisher waren im Toten Meer mikrobielle Matten nicht bekannt und man wusste sehr wenig über Mikroorganismen im Sediment“, erläutert Ionescu.

Das Team wird im Oktober 2011 eine weitere Tauchexpedition starten. „Wir konnten mit molekularbiologischen Methoden zeigen, dass in den Biofilmen Phototrophe und Schwefeloxidierer und viele andere Arten leben und während unserer nächsten Expedition werden wir uns neben vielen anderen Fragen besonders um deren biologische Aktivität kümmern.“

Hydrogeologie
Im Rahmen des von Deutschland finanzierten SUMAR-Projekts konnten Yaniv Munwes und Professor Jonathan Laronne von der Ben Gurion University of the Negev Geräte entwickeln, mit denen sie die Süßwasser-Flüssigkeitsaustritte untersuchten. Sie erwarten, damit die Wassermengen aus den neu entdeckten Quellen besser abschätzen zu können. Dr. Christian Siebert, Dr. Stefan Geyer und der Doktorand Ulf Mallast vom Helmholtz Zentrum für Umweltforschung in Halle untersuchten die Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Quellen an Land und unter Wasser. Die unterschiedliche Wasserzusammensetzung gab es einen Hinweis darauf, dass noch andere Prozesse als die Vermischung von Wasser aus dem Toten Meer und den Quellen mitspielen.

Dr. Manfred Schloesser | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpi-bremen.de/Quellen_des_Lebens_im_Toten_Meer.html

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