Der Meeresboden sah aus wie ein frisch gepflügter Acker, der mit einer Schicht Neuschnee bedeckt ist." So beschreibt Michael Klages vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Bremerhaven die Bilder, die der Tiefseeroboter "Victor" auf das Forschungsschiff "L Atalante" übertrug. Das französische Schiff war kürzlich südlich von Spitzbergen in der Norwegischen See unterwegs und machte dabei mehrere Tage lang beim Unterwasser-Schlammvulkan "Haakon Mosby" Station. Schlammvulkane befördern Gas, Wasser und Sedimente aus der Tiefe an die Oberfläche des Meeresbodens. Äußerlich ähneln sie richtigen Vulkanen. Haakon Mosby etwa liegt in 1 250 Meter Wassertiefe und hat einen 500 Meter großen Krater, dessen Rand sich allerdings nur wenige Meter über die Umgebung erhebt. Sein Krater ist von einer flauschigen, weißen Schicht bedeckt. Sie besteht aus Abermillionen von Bakterien, die sich mit Kolonien von Röhrenwürmern, so genannten Pogonophoren, ablösen. Diese boten ebenfalls ein bizarres Bild, berichtet Klages: "Die Röhrenwürmer sind etwa so dick wie Spagetti."Die interessantesten Bewohner dieser Oase in der eiskalten arktischen Tiefsee waren allerdings auf den ersten Blick nicht zu erkennen: eine einzigartige Gemeinschaft von speziellen Bakterien, die jetzt im Labor des Bremer Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie untersucht wurde. Die Mikroorganismen bevölkern den Meeresboden im Schlammvulkan und bauen wahrscheinlich den größten Teil des Methans ab, das im Krater von Haakon Mosby aus dem Untergrund sickert. "Es handelt sich um eine Symbiose von Archäen und bisher unbekannten Bakterien", schildert Antje Boetius vom AWI die ersten Ergebnisse der Expedition. Archäen sind urtümliche Einzeller, die wahrscheinlich in der Frühgeschichte der Erde häufig vorkamen und heute noch extreme Lebensräume bevölkern. "Zusammen mit den Bakterien können die Archäen noch bei minus einem Grad Celsius, kurz über dem Gefrierpunkt von Meerwasser, das Methan ohne Sauerstoff zu Kohlendioxid oxidieren", sagt Boetius. Noch vor kurzem glaubten viele Experten, dass es solche Organismen nicht geben kann. Der Abbau von Methan durch Mikroben sei nur möglich, hieß es, wenn freier Sauerstoff vorhanden sei, so wie im Meerwasser. Erst vor einem Jahr wies Boetius zusammen mit Kollegen vor der Küste Oregons nach, dass der größte Teil des Methans schon im Meeresboden von Mikroorganismen abgebaut wird. Dort fanden die Bremer und Kieler Forscher erstmals Gemeinschaften von urtümlichen Archäen und Schwefelbakterien. Normalerweise erzeugen Archäen Methan aus abgestorbenen Pflanzenresten und Schwefelbakterien wandeln die Verbindung Sulfat in Schwefelwasserstoff um. Vor der Küste Oregons hatten die Archäen ihren Stoffwechsel jedoch umgekehrt: Sie zersetzen das Methan zu Kohlendioxid. Die dafür notwendige Energie liefern die Schwefelbakterien. Der entstehende Schwefelwasserstoff nährt wiederum Bakterienmatten und Röhrenwurm-Kolonien am Meeresboden. Die neu entdeckten Mikrobengemeinschaften im Meeresboden haben eine enorme Bedeutung für das Weltklima, sagt Boetius: "Weil Methan ein so aggressives Treibhausgas ist, wäre es auf der Erde vielleicht zu heiß für das Leben, wenn es diese kleinen Bakterien nicht gäbe." Für Antje Boetius "eigentlich eine unglaubliche Vorstellung". Methan, eine auch als Sumpf- oder Faulgas bekannte Verbindung, entsteht bei der Zersetzung von Tier- und Pflanzenresten, wenn kein Sauerstoff präsent ist. Im Meeresboden bildet sie sich vor allem da, wo sich schnell große Mengen Sediment ablagern; etwa vor Flussmündungen. Durch den Druck des eigenen Gewichtes, besonders aber in Gegenden, wo zwei Platten der Erdkruste aufeinander stoßen, wird das Gestein stark zusammengepresst. Das mit Methan angereicherte Meerwasser wird entlang von Spalten und Klüften dabei förmlich herausgedrückt.Rund um die Austrittsstellen, die so genannten kalten Quellen, bilden sich ähnliche Lebensgemeinschaften wie beim Schlammvulkan Haakon Mosby: Bakterienmatten, Röhrenwürmer und Muscheln, die ihre Energie nicht aus dem Sonnenlicht, sondern aus Methan und Schwefelwasserstoff beziehen. Bei Schlammvulkanen wird nicht nur das angereicherte Meerwasser, sondern auch Schlamm aus den Tiefen der Erde nach oben gepresst. "Schlammvulkane sind riesige Methanquellen", berichtet Antje Boetius. Regelrechte Eruptionen gibt es bei Haakon Mosby vermutlich nicht, doch im Krater quillt langsam, aber stetig dünnflüssiger Schlamm nach oben.Bei einer Expedition vor fünf Jahren hatten amerikanische Forscher noch Hinweise darauf entdeckt, dass direkt auf dem Boden des Schlammvulkans so genanntes Methanhydrat vorkommt. Von dieser eisartigen Verbindung aus Wasser und Methan gibt es gewaltige Lagerstätten an den Rändern der Kontinente - überall da, wo es viel Methan gibt und wo der Druck hoch und die Temperatur niedrig genug ist. Viele Experten halten Methanhydrat für eine enorme Klimabedrohung. Die Verbindung ist instabil und kann sich auflösen, wenn es am Meeresboden wärmer wird. Als Folge perlt Methan aus und kann an die Luft gelangen.Normalerweise haben die Bakteriengemeinschaften im Meeresboden das Treibhausgas voll unter Kontrolle. "Die Archäen setzen fast alles um", berichtet Antje Boetius, "sie wachsen zwar extrem langsam, können aber viel Methan zu Kohlendioxid ,veratmen ". Nur in Ausnahmefällen, so vermutet die Bremer Forscherin, arbeiten die Bakterien nicht schnell genug. Vor der Küste Oregons etwa, an einem Unterwassergebirge, das besonders reich an Gashydrat ist, perlt das Methan an einzelnen Stellen in Blasen aus dem Meeresboden. Im Meerwasser wird Methan zwar normalerweise ebenfalls schnell oxidiert, doch mit bestimmten Strömungen kann es auch bis an die Atmosphäre gelangen, wo es seine Wirkung als Treibhausgas entfaltet. Belege dafür, dass größere Mengen Methan direkt vom Meeresboden an die Luft wandern, gibt es auch: Vor Oregon finden Fischer regelmäßig Methaneisbrocken in ihren Netzen, die sich an der Luft zischend auflösen. Auch am Boden des Kraters von Haakon Mosby ist Methan stark angereichert. Wie viel die Bakterien im Boden vorher schon vertilgt haben, werden Antje Boetius und ihre Kollegen erst in einigen Monaten wissen. Eines ist jedenfalls klar: "Schon mehrmals in der Erdgeschichte hat Methan aus dem Meer eine drastische Erwärmung verursacht", sagt die Bremer Forscherin. "Um zu verstehen, unter welchen Umständen das wieder geschehen kann, müssen wir unbedingt die Leistung der kleinen Methanfresser verstehen."AWI Bremer Meeresforscher haben mit Hilfe des Tiefseeroboters "Victor" den Boden von Unterwasser-Schlammvulkanen untersucht. Das Foto wurde in der Norwegischen See südlich von Spitzbergen aufgenommen. In mehr als tausend Metern Tiefe befindet sich dort der Krater des "Haakon Mosby".AWI Der Greifarm des Tiefseeroboters nimmt eine Probe aus dem Schlamm des Vulkans. Die eingebaute Kamera ermöglicht den Forschern eine Kontrolle vom Schiff aus.UNI KIEL Der Schlamm enthält Bakterien (auf dem Foto fluoreszierend angefärbt), die Methan unter Sauerstoffabschluss zu Kohlendioxid zersetzen.

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