Mikroben auf dem Eis heizen Gletschern ein
Bakterien könnten beim Abschmelzen von Gletschern eine wichtigere Rolle spielen als bisher angenommen. Denn dort, wo sich Staub auf den Eisflächen ablagert, bilden sich schnell florierende Biofilme. Diese wiederum binden eine Menge dunklen organischen Materials auf dem Eis und fördern damit die Erwärmung durch absorbiertes Sonnenlicht. Hierin sehen Forscher der Montana State University und des Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie (MPI-Bremen) eine der Ursachen für die zunehmende Gletscherschmelze.
Noch bedecken Gletscher etwa zehn Prozent der Landfläche der Erde. Nicht zu übersehen sind die auf das Eis gewehten Staubansammlungen, sogenannte Krykonite. Die dunklen Flächen heizen sich in der Sonne auf und schmelzen so das darunter liegende Eis. Teilweise kreisrunde Löcher brennen sich in die Gletscher.
Welche Rolle die dunklen Felder für die biogeochemischen Kreisläufe in Gletschersystemen spielen, hat nun Heidi Smith von der Montana State University gemeinsam mit weiteren Forschern genauer untersucht. Für ihre Studie beobachtete Smith die Lebenswelt von Kryokoniten in der Antarktis.
Dabei stellte sich heraus, dass Krykonite echte Hotspots biologischer Aktivität sind. Die direkten Messungen an Biofilmen auf einem Gletscher zeigten, dass sie Kohlenstoff und andere Nährstoffe in Gletschersystemen transportieren und damit überhaupt erst das Überleben von Organismen in diesem extremen Lebensraum ermöglichen. „An den Kryokonitteilchen fanden wir eine vielfältige mikrobielle Gemeinschaft“, erläutert Mitautor Marcel Kuypers vom MPI Bremen. „Bakterien sind für das freie Auge unsichtbar. Das macht es manchmal schwer, ihre Bedeutung zu erkennen. Aber sie sind die häufigsten Organismen auf unserer Erde“, ergänzt Smith. Die Wissenschaftlerin konnte mit ihrer Studie demonstrieren, wie die räumliche Organisation von Mikroben in Biofilmen auf einem antarktischen Gletscher funktioniert.
Derartige Erkenntnisse nützen auch der Klimaforschung. Denn ein besseres Verständnis des Kohlenstoffspeichers in Gletschern und des Transports von Kohlenstoff in andere Ökosysteme kann dazu beitragen, aktuelle Klimamodelle zu verbessern. Es ist schon lange bekannt, dass organischer Kohlenstoff, der für Jahrtausende in Gletschern gespeichert war, beim Abschmelzen freigesetzt wird und Mikroorganismen als Nahrung dient. Die nun vorliegende Studie zeigt, dass auch durch die Fixierung von anorganischem Kohlenstoff durch Mikroorganismen auf Gletschern organischer Kohlenstoff entsteht, der rasch von benachbarten Organismen verbraucht wird. Zudem trägt der Anstieg an Kohlendioxid aus allen möglichen anderen Quellen zur globalen Erwärmung und dem Anstieg der Meere bei.
in Kooperation mit dem idw - Informationsdienst Wissenschaft