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 Globale Klimaextreme nach Vulkanausbrüchen
22.08.2017 | Justus-Liebig-Universität Gießen

nachricht Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen
18.08.2017 | Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer IPM präsentiert »Deep Learning Framework« zur automatisierten Interpretation von 3D-Daten

22.08.2017 | Informationstechnologie

Globale Klimaextreme nach Vulkanausbrüchen

22.08.2017 | Geowissenschaften

RWI/ISL-Containerumschlag-Index erreicht neuen Höchstwert

22.08.2017 | Wirtschaft Finanzen