Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Zufallsfund vor Galapagos

19.09.2006
Bremer Meeresforscher entdecken, wie Bakterien im Meeresboden Propan produzieren

Während einer Expedition vor der Küste Südamerikas hat ein internationales Meeresforscher-Team entdeckt, dass Ethan- und Propanvorkommen tief unter dem Meeresboden weit verbreitet sind und dass Mikroorganismen bei der Entstehung dieser energiereichen Gas eine Schlüsselrolle spielen. Das Team unter Leitung von Prof. Kai-Uwe Hinrichs beschreibt die neuen Erkenntnisse in einem Artikel, der in dieser Woche in den "Proceedings" der US-Akademie der Wissenschaften (PNAS) erscheint. Die in dem angesehenen Wissenschaftsmagazin veröffentlichten Befunde weisen auf bislang ungeahnte Stoffkreisläufe und Stoffwechselprozesse in der sog. tiefen Biospähre hin.

"Eigentlich war es ein Zufallsfund", sagt Prof. Hinrichs. An Bord des Expeditionsschiffs "JOIDES Resolution" untersuchte der Bremer Geochemiker Ablagerungen, die südlich der Galapagos-Inseln und vor der Küste Perus bis zu 400 Meter tief im Meeresboden erbohrt worden waren. "Wir hatten so viel Probenmaterial zu bearbeiten, dass sich die Probengläschen mit den bis zu 40 Millionen Jahre alten Meeresablagerungen schnell türmten, denn an fast Tausend Proben wollten wir Gasgehalte bestimmen." Trotz der bis zu 14-stündigen Schichten konnten viele Proben erst deutlich später als geplant gemessen werden. - Zum Glück! "Denn in vielen der schon etwas `älteren` Proben bemerkten wir ungewöhnlich hohe Konzentrationen an Ethan und Propan", berichtet der Bremer Meeresforscher. Bald wurde klar, dass die Gase während der Wartezeit aus den Sedimenten entwichen sein mussten.

Die Wissenschaftler begannen sich zu fragen, welche Prozesse tief im Meeresboden für die erhöhten Gaskonzentrationen verantwortlich sind. Normalerweise entstehen Ethan und Propan, wenn sich dort Erdöl und Erdgase bilden - unter erhöhten Temperaturen und Drücken und ohne dass Mikroorganismen direkt beteiligt sind. In dem Artikel, der jetzt in PNAS erscheint, kann das Forscherteam aber zeigen, dass bei der Entstehung der energiereichen Gase im Untersuchungsgebiet Druck und Temperatur nicht die Ausschlag gebenden Faktoren sind. Mikroorganismen spielen hier die Schlüsselrolle!

"Meeresablagerungen enthalten organisches Material - die Überreste der im Ozean lebenden Pflanzen und Tiere", erklärt Prof. Hinrichs. Dieses Material stellt eine wichtige Lebensgrundlage für das mikrobielle Leben in der tiefen Biosphäre dar. Bei den dort ablaufenden Recyclingprozessen entsteht auch Acetat. Bakterien wandeln dieses Salz der Essigsäure um: "Sie nutzen das im Sediment vorhandenen Wasserstoff, um Ethan zu produzieren sowie Wasserstoff und anorganischen Kohlenstoff, um Acetat in Propan umzuwandeln."

Für die Richtigkeit dieser Annahme führt das Forscherteam mehrere Indizien ins Feld: "Ethan- und Propan führende Erdöl- oder Erdgaslagerstätten sind weit entfernt, kommen als Quelle also nicht in Betracht", sagt Prof. Hinrichs "Zudem unterscheidet sich die Zusammensetzung der stabilen Kohlenstoffisotope unserer Gasproben deutlich von den Isotopenwerten, die wir bei Ethan und Propan in Öl- und Gasvorkommen finden", führt Co-Autor John Hayes, Geochemiker an der amerikanischenWoods Hole Oceanographic Institution, aus. "Außerdem konnte unser Team zeigen, dass bei den Recyclingprozessen in der Tiefe ausreichend Energie für das Wachstum bakterieller Lebensgemeinschaften abfällt", ergänzt Prof. Wolfgang Bach, Mitautor am Bremer Forschungszentrum.

Die jetzt veröffentlichte Arbeit wirft etliche, zukunftsweisende Fragen auf: In einer Doktorarbeit, die derzeit am Bremer Forschungszentrum entsteht, wird untersucht, ob die Ethan- und Propanmoleküle im Meeresboden möglicherweise zwischen geschichteten Tonmineralen eingelagert sind. - Zudem stehen weitere Versuche in den Labors des Bremer Forschungszentrums an: "Unser vordringliches Ziel muss es sein, die im Meeresboden ablaufenden bakteriellen Prozesse unter kontrollierten Bedingungen nachzuvollziehen, um die Richtigkeit der geochemischen Prozesse, die wir im PNAS-Artikel postulieren, zu untermauern", sagt Prof. Hinrichs. Im Labor sind die tief im Meeresboden ablaufenden Vorgänge nur schwer zu simulieren. Sollte dies jedoch gelingen, hat der Bremer Geochemiker schon einen Plan in der Hinterhand: "Dann sollten wir schauen, ob es uns gelingt, die Ausbeute des Energieträgers Propan mit Hilfe der Bakterien zu erhöhen. Derzeit ist das natürlich noch Zukunftsmusik."

Weitere Infos / Interviews:
Prof. Kai-Uwe Hinrichs
DFG-Forschungszentrum Ozeanränder
Universität Bremen
Tel. +49 - 421 - 218-65700
Email: khinrichs@uni-bremen.de

Albert Gerdes | idw
Weitere Informationen:
http://www.pnas.org
http://www-odp.tamu.edu
http://www.iodp.org

Weitere Berichte zu: Bakterie Ethan Geochemiker Meeresboden Mikroorganismus Propan

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Nährstoffhaushalt einer neuentdeckten “Todeszone” im Indischen Ozean auf der Kippe
06.12.2016 | Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie

nachricht Wichtiger Prozess für Wolkenbildung aus Gasen entschlüsselt
05.12.2016 | Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e. V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Das Universum enthält weniger Materie als gedacht

07.12.2016 | Physik Astronomie

Partnerschaft auf Abstand: tiefgekühlte Helium-Moleküle

07.12.2016 | Physik Astronomie

Bakterien aus dem Blut «ziehen»

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie