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Kompaktlexikon der Biologie: Schwefelkreislauf

Schwefelkreislauf, Stoffkreislauf des Schwefels im biogeochemischen Kreislauf. Wichtigste Schwefelquellen hierbei sind das Schwefeldioxid (SO2) aus der Luft sowie Sulfate aus Mineralien (vor allem aus Gips). Ein wichtiger Prozess im S. ist die anaerobe Sulfatatmung Sulfat- und Schwefel reduzierender Bakterien, denen das Sulfat als Elektronenakzeptor bei der anorganischen Veratmung organischer Substrate dient. (Schwefel reduzierende Bakterien). Grüne Pflanzen, andere fotoautotrophe Formen und die meisten Mikroorganismen nehmen Schwefel in Form von Sulfat (SO42–) auf und reduzieren es (aerob und anaerob) assimilatorisch zu Sulfid (assimilatorische Sulfatreduktion). Dieses wird dann in O-Acetyl-L-Serin eingebaut, woraus Cystein entsteht, das dann in Proteine eingebaut wird. Durch mikrobiellen Abbau organischer Substanzen unter anaeroben Bedingungen (Mineralisation) wird der Schwefel als Schwefelwasserstoff (H2S) wieder abgespalten. Diesen Prozess nennt man Desulfuration. Der Schwefelwasserstoff kann dann entweder anaerob durch Schwefel oxidierende Bakterien oder aerob durch Schwefelpurpurbakterien zu Sulfat oxidiert werden. Meist entsteht dabei als Zwischenprodukt elementarer Schwefel.

Die Gesamtmenge von SO2 und dessen Folgeprodukten wird durch die Nutzung fossiler Brennstoffe extrem erhöht, und trägt wesentlich zur Eutrophierung stehender Gewässer bei (Schadstoffe). Der überwiegende Teil der Sulfate gelangt schließlich in die Ozeane, wird in unlösliche Form überführt, sammelt sich am Meeresgrund und ist damit für die Biosphäre zunächst einmal verloren. ( vgl. Abb. )



Schwefelkreislauf: Schema des globalen Schwefelkreislaufs

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  • Die Autoren

Redaktion:
Dipl.-Biol. Elke Brechner (Projektleitung)
Dr. Barbara Dinkelaker
Dr. Daniel Dreesmann

Wissenschaftliche Fachberater:
Professor Dr. Helmut König, Institut für Mikrobiologie und Weinforschung, Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Professor Dr. Siegbert Melzer, Institut für Pflanzenwissenschaften, ETH Zürich
Professor Dr. Walter Sudhaus, Institut für Zoologie, Freie Universität Berlin
Professor Dr. Wilfried Wichard, Institut für Biologie und ihre Didaktik, Universität zu Köln

Essayautoren:
Thomas Birus, Kulmbach (Der globale Mensch und seine Ernährung)
Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft)
Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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