11.12.2008 Forscher entdecken Bakterien, die Wasser entgiften - Meeresverschmutzung adé?

Hoffnunsschimmer für die Umwelt

Vor der Küste Namibias hat ein internationales Forscherteam um Marcel Kuypers vom Bremer Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie beobachtet, wie bestimmte Bakterien die Meerestiere vor dem hochgiftigen Schwefelwasserstoff schützen, indem sie das Wasser entgiften. Die hochgiftige chemische Verbindung, die nach faulen Eiern stinkt und den meisten aus dem Chemieunterricht bekannt sein dürfte, bedroht die Küstenfischerei, die etwa 90 Prozent der weltweiten Fischerträge fängt.

Bakterien produzieren den Schwefelwasserstoff und es sind auch wieder Bakterien, die für die Entstehung von Schwefelwasserstoff verantwortlich sind. Die Winde vor der Küste Namibias durchmischen den Ozean. Durch die Wellenbewegungen wird totes, organisches Material, das auf den Meeresgrund gesunken ist, wieder nach oben geschwemmt. Dadurch ist das Gewässer reich an Nährstoffen. Wenn der Sauerstoff aufgebraucht ist, vermögen die Mikroorganismen auch Sulfat „einzuatmen". Bei diesem Vorgang entsteht Schwefelwasserstoff, welches mit seiner gelösten Form, dem Sulfid im Gleichgewicht steht.

Ein internationales Forscherteam konnte nun vor der Küste beobachten, dass andere Bakterien eine Fläche von rund 7.000 Quadratkilometern entgifteten. Eine Fläche, die beinahe dreimal so groß ist wie Luxemburg. Im Frühjahr 2004 stieß die Gruppe auf eine Sulfidwolke, die über dem Meeresboden schwebte, berichten sie im Fachmagazin 'Nature'. An der Meeresoberfläche lagerte eine Schicht von mit Suaerstoff angereicherten Wassers. Wenn Sauerstoff da ist, wird Sulfid abgebaut und in Schwefel umgewandelt, welcher ungiftig ist. Zwischen den beiden Wasserschichten auf der Oberfläche und dem Tiefenwasser hatte sich eine Schicht gebildet, in welcher weder Sulfid, noch Sauerstoff zu finden war.

Torben Stührmann vom Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie merkte an: „Ganz offensichtlich wurde das Gas ohne Sauerstoff oxidiert". Manche Bakterien atmen anstatt Sauerstoff Nitrat. Die Forschergruppe fand in überlappenden Wasserschichten Nitrat und Sulfid. In diesen Zonen leben die Bakterien, die das Wasser entgiften. Durch das Nitrat wandeln die Bakterien das Sulfid in fein verteilte Schwefelpartikel um, die ihreseits ungiftig sind. Dadurch kreieren die Mikroorganismen eine Pufferzone zwischen giftigem Tiefenwasser und sauerstoffreicher Wasseroberfläche. So vermögen die Fische und anderen Meerestiere zu überleben.

Die Entdeckungen legen die Vermutung nahe, dass in tieferen Wasserschichten die Meerestiere weitaus häufiger von giftigem Wasser betroffen sind. Die Satelliten machen auf ihren Umlaufbahnen um die Erde auch Aufnahmen von der Wasseroberfläche. Der Schwefel, der von den Bakterien gebildet wird, ist als weißlich-türkise Verfärbung zu erkennnen. Wenn die Sulfidwolken jedoch in tieferen Schichten gebildet werden, sind sie nicht mehr zu erkennen.

„Es gibt zahlreiche Hinweise, dass die Überdüngung durch den Menschen und die globale Erwärmung in Zukunft noch deutlich öfter zum Auftreten von Sauerstoffarmut in Küstengewässern führen werden", erklärte Gaute Lavik vom Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie. „Damit steigt auch die Gefahr sulfidischer Wassermassen." Nun könne man das Aufreten der Sulfidwolken zu bestimmten Umweltbedingungen in Beziehung setzen. Dies biete die Möglichkeit, zukünftig solche Ereignisse vorherzusagen.