Viel­falt von Le­bens­räu­men an na­tür­li­chen Ölaus­trit­ten

Erstellt auf Basis einer Pressemeldung des marum.

Facettenreich und vielfältig sind die Lebensräume, die sich um natürliche Öl-Austrittsstellen am Meeresboden herum etabliert haben. Dicht nebeneinander liegen in etwa drei Kilometern Wassertiefe sprudelnde Gasblasenaustritte, massive Gashydrate, ölgetränkte Sedimente und Ablagerungen von schwerem Öl. Die verschiedenen Bestandteile dieses Lebensraumes - Gas, leichteres Öl und zu Asphalt erstarrtes, schwereres Öl - beheimaten jeweils charakteristische Gruppen von Organismen. Erste Ergebnisse veröffentlicht ein internationales Team von Wissenschaftlern unter Beteiligung des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie (MPI Bremen) zusammen mit Aufnahmen des Tauchroboters MARUM-QUEST jetzt in der Zeitschrift Biogeosciences.

In wel­cher Form tre­ten sie am Mee­res­bo­den aus? Wel­che Rol­le spie­len sie für die Le­be­we­sen vor Ort? Wie schnell wird das Öl ab­ge­baut? Wo bleibt das aus­tre­ten­de Gas?

„Das Gas wan­delt sich zum Teil in Gas­hy­drat (eine eis­ar­ti­ge Ver­bin­dung von Gas und Was­ser) um, das klei­ne Hü­gel am Mee­res­bo­den bil­det. Die­se sind dicht mit me­ter­gro­ßen Bart­wür­mern be­sie­delt“, er­zählt Sah­ling. „Zu­wei­len sind die Hü­gel auf­ge­bro­chen und er­lau­ben ei­nen Blick in ei­ni­ge Me­ter mäch­ti­ge Gas­hy­dra­te, wie sie bis­her nur sel­ten be­ob­ach­tet wur­den. Die Gas­hy­dra­te wer­den über­la­gert von ei­ner Re­ak­ti­ons­zo­ne, in der Mi­kro­or­ga­nis­men Me­than um­set­zen, Kar­bo­nat aus­ge­fällt wird und die Bart­wür­mer wur­zeln. Da­durch hal­ten sie die Hü­gel zu­sam­men und neh­men re­du­zier­te Schwe­fel­ver­bin­dun­gen auf, von de­nen sie sich er­näh­ren. Es ist schon ein ei­gen­ar­ti­ger Le­bens­raum“, fin­det Sah­ling.

Ne­ben dem Gas tritt auch flüs­si­ges Öl aus. Es steigt lang­sam durch klei­ne wei­ße Schlo­te auf, die Öltrop­fen zie­hen Fä­den oder si­ckern durch die Se­di­men­te. „Das Öl ist für die nicht dar­an an­ge­pass­ten Or­ga­nis­men schäd­lich“, er­klärt Sah­ling. „Aber das rei­che Le­ben an die­sen Stel­len zeigt, dass man­che Or­ga­nis­men auch von die­sen Koh­len­was­ser­stof­fen le­ben kön­nen.“

Die Grund­la­ge da­für bil­den Mi­kro­or­ga­nis­men, die die ver­schie­de­nen Be­stand­tei­le des Öls ab­bau­en kön­nen. Sie sind die For­schungs­ob­jek­te von Sah­lings Kol­le­gen am MPI Bre­men. Vie­le die­ser Mi­kro­or­ga­nis­men le­ben an­ae­rob, also ohne Sau­er­stoff, in den öl­hal­ti­gen Se­di­men­ten. Gun­ter We­ge­ner vom MPI Bre­men vom un­ter­sucht zur Zeit, wel­che Mi­kro­or­ga­nis­men den Asphalt und des­sen ein­zel­ne Be­stand­tei­le tat­säch­lich nut­zen. „Das Span­nen­de ist", sagt We­ge­ner, „dass ganz ver­schie­den­ar­ti­ge Mi­kro­or­ga­nis­men – näm­lich Bak­te­ri­en und so ge­nann­te Ar­chea­en – sich zu­sam­men­tun, um die schwer ver­wert­ba­ren Koh­len­was­ser­stof­fe zu kna­cken. Wir nen­nen die­ses Vor­ge­hen im Ver­bund eine Syn­tro­phie“. An­de­re koh­len­was­ser­stoff­abbau­en­de Bak­te­ri­en brau­chen un­be­dingt Sau­er­stoff. Das führt zu ganz an­de­ren Part­ner­schaf­ten: Sie le­ben in Sym­bio­se mit wir­bel­lo­sen Tie­ren. „Wir fin­den die­se bak­te­ri­el­len Un­ter­mie­ter in Mu­scheln und ver­schie­de­nen Schwäm­men, die auf den öli­gen Krus­ten und Gas­hy­drat­blö­cken sie­deln“, sagt Chris­ti­an Bo­row­ski, eben­falls For­scher am MPI Bre­men. „Be­mer­kens­wert ist, das die­se Sym­bi­on­ten nahe ver­wandt sind mit je­nen Bak­te­ri­en sind, die nach dem Deep-Wa­ter-Ho­ri­zon-Ölun­fall im Golf von Me­xi­ko eine wich­ti­ge Rol­le beim Ab­bau von Koh­len­was­ser­stof­fen ge­spielt ha­ben.“ Zur­zeit wird am MPI Bre­men un­ter­sucht, wel­che Stoff­wech­sel­we­ge die­se sym­bi­on­ti­schen Bak­te­ri­en ver­fol­gen, und wel­che Rol­le sie in der Sym­bio­se mit dem Wirt spie­len.

Wäh­rend die­se bak­te­ri­el­len Pro­zes­se un­se­rem blo­ßen Auge ver­bor­gen blei­ben, bie­ten die Ölaus­trit­te oft auch ei­nen im­po­san­ten An­blick. Leicht flüch­ti­ge Be­stand­tei­le des zäh­flüs­sig aus­tre­ten­den Öls ver­flüch­ti­gen sich. Was üb­rig­bleibt, formt Fließ­struk­tu­ren aus Asphalt am Mee­res­bo­den. „Wäh­rend der Ex­pe­di­ti­on ha­ben wir vie­le von die­sen ein­ma­li­gen Struk­tu­ren do­ku­men­tiert“, sagt Hei­ko Sah­ling. „Der Asphalt be­deckt da­bei hun­der­te von Me­tern des Mee­res­bo­dens und bil­det wie­der ei­nen Le­bens­raum.“ – hier sie­deln zum Bei­spiel Bart­wür­mer und Bak­tie­ren­mat­ten.“