Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Erkenntnisse zum Schadstoffabbau nach Ölkatastrophen

10.11.2015

Wissenschaftler simulieren für eine Untersuchung das Deepwater Horizon-Unglück in Tiefenwässern des Golfs von Mexiko

Nach Ölunfällen im Meer, etwa durch Tankerunglücke oder auslaufende Pipelines und Ölbohrplattformen, werden standardmäßig chemische Dispersionsmittel eingesetzt. Allerdings sorgen diese – anders als bisher angenommen – nicht unbedingt für einen schnelleren Abbau der ÖIkomponenten, berichtet Dr. Sara Kleindienst vom Zentrum für Angewandte Geowissenschaften der Universität Tübingen in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.


Großflächige Ölverschmutzung auf der Wasseroberfläche des Golfs von Mexiko nach der Deepwater Horizon-Katastrophe.

Foto: Samantha Joye


Mikrokosmen, die die chemischen Bedingungen der Deepwater Horizon-Katastrophe in Tiefenwässern nachstellen.

Foto: Sara Kleindienst

Die Substanzen lösen zwar größere Ölklumpen auf, spalten sie in kleinere Tröpfchen und bewirken damit, dass sich die zähe Masse nicht an der Meeresoberfläche ansammelt. Doch wie sich im Experiment der Tübingerin zeigte, können sie dabei auch ölabbauende Mikroorganismen verdrängen, die in vielen Ökosystemen natürlich vorkommen.

Im April 2010 hatte die Explosion der Ölbohrplattform Deepwater Horizon im Golf von Mexiko zu einer der bisher größten Umweltkatastrophen geführt, bei der mehr als 750 Millionen Liter Öl freigesetzt wurden. Als Notfallmaßnahme wurden etwa sieben Millionen Liter Dispersionsmittel im Oberflächen- und Tiefenwasser verteilt.

Für ihre Studie stellten Sara Kleindienst und Prof. Samantha Joye von der University of Georgia, USA, mit einem internationalen Wissenschaftlerteam das Deepwater Horizon-Unglück in 1200 Metern Wassertiefe nach – dort war die Konzentration an Öl- und Dispersionsmittelkomponenten besonders hoch. Die chemischen Bedingungen in der Tiefenschicht imitierten die Wissenschaftler mit insgesamt 130 Litern Meerwasser aus dem Golf von Mexiko.

„Wir konnten in den Experimenten nachweisen, dass Dispersionsmittel den Ölabbau in diesen Tiefenwässern nicht beschleunigen. Bestimmte Stoffklassen wurden ohne sie sogar schneller abgebaut“, sagt Dr. Michael Seidel, Co-Autor von der Universität Oldenburg.

Mittels radioaktiver Markierungen verfolgten die Wissenschaftler die mikrobielle Verwertung zweier Stoffklassen, die wichtige Bestandteile von Öl darstellen. In Anwesenheit von Dispersionsmitteln fiel diese geringer aus – „ein wichtiger Kernpunkt der Studie“, sagt Sara Kleindienst. Ähnliche Effekte wiesen die Wissenschaftler auch in einem Oberflächenwasserexperiment nach.

Die Simulation offenbarte außerdem, dass sich ohne Dispersionsmittel natürliche Ölverwerter der Gattung Marinobacter im Meerwasser vermehrten. Sobald Dispersionsmittel zum Öl zugegeben wurden, verringerte sich deren Anzahl hingegen, und bestimmte Mikroorganismen der Gattung Colwellia vermehrten sich dafür.

„Die gleiche Gruppe wurde während der Deepwater Horizon-Katastrophe im Tiefenwasser in hoher Anzahl vorgefunden“, sagt Sara Kleindienst. Chemische Analysen zeigten, dass die Colwellia-Arten vermutlich für die Zersetzung von Dispersionsmitteln verantwortlich sind.

„Interessanterweise haben sich die natürlichen Ölabbauer Marinobacter während der Deepwater Horizon-Katastrophe im Tiefenwasser nicht angereichert. Sie wurden wahrscheinlich vom Dispersionsmittelabbauer Colwellia überwachsen oder direkt von Dispersionsmittelkomponenten gehemmt“, schlussfolgert die Molekularökologin.

Für eine bessere Risikoeinschätzung fordert Kleindienst weitere Untersuchungen, auch in anderen Ökosystemen als dem Golf von Mexiko.

„Wir müssen die genauen Wirkungsweisen von Dispersionsmitteln von der Zellebene – etwa den Einfluss auf Aktivitäten ölabbauender Mikroorganismen – bis hin zur Ökosystemebene besser verstehen. Das wird beim Abwägen, ob ein Dispersionsmitteleinsatz nach einer Ölkatastrophe tatsächlich sinnvoll ist, entscheidend sein“, sagt sie.

Originalpublikation:
S. Kleindienst , M. Seidel , K. Ziervogel , S. Grim , K. Loftis , S. Harrison , S. Malkin , M. J. Perkins, J. Field , M.L. Sogin , T. Dittmar , U. Passow , P.M. Medeiros , S.B. Joye (in press). Chemical dispersants can suppress the activity of natural oil-degrading microorganisms. Proceedings of the National Academy of Sciences

Kontakt:
Dr. Sara Kleindienst
Universität Tübingen
Zentrum für Angewandte Geowissenschaften
Mikrobielle Ökologie/Geomikrobiologie
Telefon: +49 7071 29-75496
Fax: +49 7071 29-5059
E-Mail: sara.kleindienst[at]uni-tuebingen.de

www.geo.uni-tuebingen.de/arbeitsgruppen/angewandte-geowissenschaften/forschungsbereich/geomikrobiologie/members/sara-kleindienst.html 

Antje Karbe | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Müll in den Weltmeeren überall präsent: 1220 Arten betroffen
23.03.2017 | Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

nachricht Internationales Netzwerk bündelt experimentelle Forschung in europäischen Gewässern
21.03.2017 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise