Montag, 18. März 2013

Forscher finden erstaunlich aktive Artenvielfalt am Grunde des Marianengrabens


Blick auf den Meeresboden im Marianengraben.
| Copyright: JAMSTEC
 

Bremen (Deutschland) - In rund 11. Kilometern Tiefe, dem Challenger-Tief am Grunde des Marianengrabens und damit am tiefsten zugänglichen Punkt der Erde, sind Wissenschaftler auf eine erstaunlich aktive bakterielle Gemeinschaft am und im Meeresboden gestoßen.

Wie das internationale Forscherteam um Professor Ronnie Glud von der Universität von Süddänemark, unter Beteiligung von Dr. Frank Wenzhöfer von der HGF-MPG Brückengruppe für Tiefsee-Ökologie und –Technologie des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie in Bremen und des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven, in der Fachzeitschrift "Nature Geoscience" berichtet, sind die Mikroben trotz der in dieser Tiefe von extremem Druck gekennzeichneten Umgebung zahlreich und sehr aktiv.


Wie die Forscher zeigen können, wird das dortige Sediment von einer eine höchst aktiven Mikrobengemeinschaft bewohnt, und das, obwohl dort ein extrem hoher Druck, 1100 mal so hoch wie auf Meeresspiegelhöhe, herrscht. In den Sedimenten des Grabens fanden die Forscher eine vielfach höhere Anzahl von Bakterien als in den umliegenden Sedimenten der Tiefseeebene auf "nur" 6000 Meter Tiefe.


www.grenzwissenschaft-aktuell.de
+ + + HIER können sie unseren täglichen Newsletter bestellen + + +

Grund für die hohe mikrobische Aktivität sei der ungewöhnlich hohe Eintrag von organischem Material, wenn absinkende Kadaver von Meerestieren, aber auch Reste von Algen, sporadisch immer wieder in großen Mengen auf den Meeresboden absinken.


An den Grabenhängen könne dieses Material, durch Erdbeben mobilisiert werden und in die tiefsten Stellen des Grabens abrutschen, erläutern die Forscher aktuell. Demnach haben Tiefseegräben, obwohl sie nur etwa 2 % der Fläche der Ozeane der Erde ausmachen, einen relativ großen Einfluss auf den globalen Kohlenstoffkreislauf, so Professor Ronnie Glud.



Die Topografie des Marianengrabens.
| Copyright/Quelle: CNES/Spot Image


Zusammen mit seinen Kollegen aus Deutschland, Japan (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology), Scotland (Scottish Association for Marine Science) und Dänemark (Universität Kopenhagen) erkundete er den mikrobiellen Kohlenstoffumsatz im tiefsten Graben der Ozeane.


Gemeinsam mit Kollegen aus Japan (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology), Scotland (Scottish Association for Marine Science) und Dänemark (Universität Kopenhagen) maßen die Forscher die Sauerstoffverteilung im Sediment des Grabens und an einer Referenzstelle auf 6000 Metern Tiefe und nahmen Sedimentkerne mit einem autonomen Probenahmegerät, das zudem mit einer Videokamera ausgestattet war. "Wir können aus der Sauerstoffverteilung die bakterielle Sauerstoffaufnahme, also die Atmung, berechnen", erläutert Wenzhöfer. "Zusammen mit der Information über den Gehalt an organischem Kohlenstoff im Sediment können wir so die mikrobielle Aktivität im Sediment abschätzen". Natürlich sind die Messungen in solch großen Tiefen eine technische und logistische Herausforderung. "Wenn wir Proben vom Meeresboden heraufholen, um sie im Labor zu untersuchen, überleben viele der an die Tiefseebedingungen angepassten Organismen die Temperatur- und Druckveränderung nicht. Deshalb haben wir Geräte entwickelt, die vorprogrammierte Messabläufe autonom auf dem Meeresboden bei hohem Druck ausführen", erklärt Ronnie Glud. Das Forscherteam hat mit mehreren Firmen zusammen einen Unterwasser-Roboter entwickelt, der beinahe 4 Meter groß ist und 600 Kilogramm wiegt. Dieser Roboter führte unter anderem die Sauerstoffmessungen mit ultraempfindlichen Sensoren durch.


"Auf unseren Videos aus der Tiefe sind kaum größere Tiere zu sehen", sagt Ronnie Glud. "Wir haben es also mit einer Welt zu tun, die von Mikroorganismen dominiert ist, die in hohem Grade an für die meisten höheren Organismen feindlichen Bedingungen angepasst sind."


Für Dr. Frank Wenzhöfer ist die Erforschung der Tiefseegräben nicht nur wichtig, um deren Einfluss auf den globalen Kohlenstoffkreislauf genauer definieren zu können. "Die Tiefseegräben sind nach wie vor einige der letzten weißen Flecken auf der Landkarte. Wir möchten gerne die bakteriellen Gemeinschaften dort genauer charakterisieren und verstehen, wie sie sich an ein Leben in diesem außergewöhnlichen Lebensraum angepasst haben. Außerdem möchten wir herausfinden, ob der mikrobielle Kohlenstoffumsatz in der Tiefsee Auswirkungen auf unser Klima hat. Dazu sind Expeditionen zu weiteren Tiefseegräben, zum Beispiel dem Kermadec-Tonga-Graben bei den Fiji-Inseln, geplant."


grenzwissenschaft-aktuell.de

Quelle: mpi-bremen.de, mpg.de
Copyright: grenzwissenschaft-aktuell.de
(falls nicht anders angegeben)


Für die Inhalte externer Links übernehmen wir keine Verantwortung oder Haftung.


WEITERE MELDUNGEN finden Sie auf unserer STARTSEITE