Die Klimaerwärmung "wegatmen"?

Neuentdeckte Schwefelmikroben sind wichtig für den Kohlenstoffkreislauf der Erde

Ein internationales Team aus WissenschafterInnen um den Mikrobiologen Alexander Loy von der Universität Wien hat neue Schwefelbakterien identifiziert, die eine wichtige Rolle für die globalen Schwefel- und Kohlenstoffkreisläufe spielen und daher Auswirkungen auf das Klima haben könnten. Die Bakterien können mittels Sulfatatmung die Bildung von Methan reduzieren. Die Ergebnisse der Studie erscheinen aktuell im Fachmagazin "The ISME Journal".

Natürliche Feuchtgebiete, wie zum Beispiel Moore, gelten als ein wichtiger Faktor bei den Ursachen und Auswirkungen der Klimaerwärmung. Diese binden mehr Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre als sie freisetzen. Gleichzeitig sind sie aber für etwa 30 Prozent der weltweiten Emissionen des weitaus stärkeren Treibhausgases Methan verantwortlich. Sogenannte sulfatreduzierende Bakterien verarbeiten Sulfat zur Energiegewinnung und nehmen in diesem Prozess eine wichtige Kontrollfunktion ein. Sie stehen mit methanbildenden Archaeen in einem andauernden Wettstreit um Nährstoffe und verhindern dadurch, dass noch weitaus mehr Methan gebildet wird und sich damit das Klima weiter erwärmt.

Bakterien, die in Mooren Sulfat atmen
In ihrer aktuellen Studie haben ForscherInnen der Universität Wien die mikrobielle Lebensgemeinschaft (das Mikrobiom) in einem Moorgebiet im bayerischen Fichtelgebirge mittels modernster systembiologischer Methoden der Mikrobiomforschung untersucht und sind dabei auf völlig neue Erkenntnisse über die Vielfalt und Ökologie der sulfatreduzierenden Mikroorganismen gestoßen: "Eine der am weitesten verbreiteten und häufigsten Bakteriengruppen in Böden sind Acidobacteria", erklärt der Mikrobiologe und Erstautor der Studie, Bela Hausmann. "Durch ihre Beteiligung am Abbau organischer Biomasse spielen sie eine wichtige Rolle im Kohlenstoffkreislauf. Wir haben erstmals Acidobacteria-Arten entdeckt, die zusätzlich die genetische Fähigkeit zur Sulfatatmung besitzen". Diese metabolische Vielseitigkeit könnte es den neu entdeckten Schwefelbakterien ermöglichen, besonders effektiv mit methanbildenden Archaeen zu konkurrieren und somit die Bildung von Methan zu verhindern.

Kein Einzelfall
Die Fähigkeit zur Sulfatatmung ist in den verschiedenen Mikrobengruppen viel weiter verbreitet als bislang bekannt, wie eine weitere Studie unter Leitung von Jillian Banfield von der University of California, Berkeley, mit Beteiligung von Bela Hausmann und Alexander Loy von der Universität Wien bestätigt. "Die Methoden der Mikrobiomforschung werden immer weiter entwickelt und ermöglichen faszinierende Einblicke in die Vielfalt und genetische Ausstattung von komplexen Mikrobengemeinschaften in der Umwelt – aber auch uns Menschen", resümiert Loy. "Aber erst weitere Forschung wird detaillierte Einblicke in den Metabolismus der hier neu entdeckten Schwefelbakterien und -archaeen liefern und beweisen, wie relevant sie in der Umwelt wirklich sind."

Publikationen in "The ISME Journal"
Hausmann B, Pelikan C, Herbold CW, Köstlbacher S, Albertsen M, Eichorst SA, Glavina del Rio T, Huemer M, Nielsen PH, Rattei T, Stingl U, Tringe SG, Trojan D, Wentrup C, Woebken D, Pester M, Loy A. Peatland Acidobacteria with a dissimilatory sulfur metabolism. The ISME Journal (2018).
DOI: 10.1038/s41396-018-0077-1

Anantharaman K, Hausmann B, Jungbluth SP, Kantor RS, Lavy A, Warren LA, Rappé MS, Pester M, Loy A, Thomas BC, Banfield JF. Expanded diversity of microbial groups that shape the dissimilatory sulfur cycle. The ISME Journal (2018).
DOI: 10.1038/s41396-018-0078-0

Wissenschaftlicher Kontakt

Univ.-Prof. Dipl.-Biol. Dr. Alexander Loy

Division für Mikrobielle Ökologie Department für Mikrobiologie und Ökosystemforschung Forschungsverbund Chemistry meets Microbiology
Universität Wien
1090 - Wien, Althanstraße 14
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