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Symbiose: Bakterien recyceln Kohlenstoff aus Methan

In Symbiose mit Sphagnum-Moosen lebende Bakterien in Feuchtgebieten setzen große Mengen von Methan in Kohlendioxid um und versorgen damit ihre Wirtspflanzen. Gleichzeitig reduzieren sie auf diese Weise auch die Emissionen des Faulgases aus den Sümpfen.

Die Säure liebenden und mit den Arten Methylocella palustris und M. acidiphila verwandten Bakterien sitzen dabei nach den Erkenntnissen einer Forschergruppe um Ashna Raghoebarsing von der Radboud-Universität in Nijmegen zum Teil direkt in Hyalinzellen – toten, wassergefüllten Zellen mit Poren – und den Stammblättchen der Moose, wo sie das bei biologischen Abbauprozessen frei werdende Methan aufnehmen. Die Zusammenarbeit der beiden Organismen belegten die Wissenschaftler, indem sie die Bakterien mit 13C-Methan begasten. Dieses wurde nachfolgend von den Mikroben schnell durch Oxidation umgewandelt, von den Moosen im Stoffwechsel verbraucht und das 13C-Isotop letztlich in von der Pflanze erzeugte Sterole eingebaut, wo es neuerlich nachgewiesen wurde.

Mit dieser Aufbereitung des Methans decken die Symbionten 10 bis 15 Prozent des gesamten Kohlenstoffbedarfs von Sphagnum cuspidatum – vor allem wenn dieses von Wasser bedeckt ist und somit der normale Gasaustausch mit der Atmosphäre behindert wird. Die Mikrobiologen vermuten daher in dieser Wechselbeziehung einen der Schlüssel zum Verständnis der großen Kohlenstoffvorräte in Sümpfen und Mooren der Nordhalbkugel, obwohl deren Aufbau von Biomasse eigentlich durch Nährstoffmangel und saures Wasser gehemmt sein sollte. Zudem liefert dieser Mechanismus eine Erklärung für den Unterschied zwischen den theoretisch ermittelten Methan-Emissionen aus den Feuchtgebieten und der Menge, die dann tatsächlich die Atmosphäre erreicht.

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