Die Erdkruste ist ein riesiger Lebensraum: Noch in 2.000 Metern Tiefe, in 145 Millionen Jahre alten Sedimenten, leben Mikroorganismen, haben Forscher um Christian Hallmann von der Universität Köln entdeckt. Die Forscher fanden das tiefste bislang bekannte Leben auf der Erde in einer Erdöl-Lagerstätte.
Kohlenwasserstoffe sind eine ergiebige Energiequelle ? nicht nur für die Menschheit, sondern auch für Bakterien. Häufig sind die Mikroben schneller als die Mineralölkonzerne: Sie zersetzen den begehrten Rohstoff schon unter der Erde, übrig bleibt eine zähe, schwarze Masse. Was für Mikroben an dem Zerstörungswerk beteiligt sind und wie ihr Stoffwechsel funktioniert, ist noch weitgehend unbekannt. Christian Hallmann und seine Kollegen haben nun eine neue Methode entwickelt, um den Ölfressern auf die Spur zu kommen ? und damit einem wichtigen Teil der kaum erforschten tiefen Biosphäre.
Erst seit wenigen Jahren ist bekannt, dass mikrobielles Leben noch viele hundert Meter tief unter der Oberfläche gedeiht, obwohl es dort nur wenig Nahrung gibt. Inzwischen ist klar, dass die sogenannte tiefe Biosphäre eine entscheidende Rolle bei vielen geologischen Prozessen spielt, und dass unter der Erde womöglich genauso viele Mikroben leben wie an der Oberfläche ? welche, ist noch weitgehend unklar. Im Labor lassen sich die Bewohner der Unterwelt nur schwer kultivieren. Per Erbgutanalyse erfährt man zwar einiges über Verwandtschaftsverhältnisse, aber nur wenig über den Stoffwechsel.
Hallmann und Kollegen untersuchten nun verschieden stark zersetzte Erdölproben aus drei unterschiedlichen Sedimentbecken. Die Forscher analysierten die Proben auf sogenannte Phospholipid-Fettsäuren. Diese Verbindungen sind ein wichtiger Bestandteil der Zellwände von Mikroorganismen. Da sie beim Tod einer Mikrobe schnell zersetzt werden und außerhalb der Zellen nicht stabil sind, lassen sich die Phospholipid-Fettsäuren als Anzeiger für lebendige Einzeller nutzen, schreiben die Forscher um Hallmann.
Sie fanden heraus, dass mit zunehmender Zerstörung des Öls auch die Menge an bakteriellen Fettsäuren in den Proben anstieg. Wie sie schreiben, fallen unterschiedliche Mikrobengemeinschaften nacheinander über die Kohlenwasserstoffe her und zersetzen sukzessive bestimmte Ölbestanteile. In den Proben identifizierten sie Phospholipid-Fettsäuren, die für anaerob lebende Mikroben typisch sind. Die Einzeller benötigen also keinen Sauerstoff, um Kohlenwasserstoffe zu zersetzen. Wie sie das schaffen, ist rätselhaft.
Christian Hallmann (Universität Köln) et al.: Nature Geoscience, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1038/ngeo260 Ute Kehse
