Mikroorganismen helfen bei der Fixierung von Nährstoffen
Den Meeresgebieten, in denen sie zuhause sind, mangelt es aber extrem an Nährstoffen. Trotzdem wachsen hier selbst in besonders nährstoffarmen Zeiten wie dem Sommer Korallen und bieten Fischen, Krebsen und Weichtieren, Gräsern, Schwämmen und Algen einen Lebensraum. Jetzt befinden sich Meeresbiologen der Lösung des Rätsels auf der Spur, das Charles Darwin bereits 1842 mit dem Riff-Paradoxon formuliert hat. Bakterien fixieren offenbar so effizient den raren Stickstoff für die Korallen, dass diese mit weiterer Hilfe von Mikroalgen das ganze Jahr hindurch wachsen können.
Stickstoff ist für Wachstumsprozesse aller Art wichtig und findet sich in den Proteinen und der DNA aller Organismen. Versetzt die Umwandlung von Stickstoff das Ökosystem Korallenriff in die Lage, über Photosynthese der Mikroalgen Kohlenstoff zu fixieren? Um das Phänomen „Wachstum trotz Mangel“ zu erhellen, stellten Wissenschaftler unter der Leitung von Professor Dr. Christian Wild (Universität Bremen) die Frage, ob dabei nicht gleichzeitig stattfindende Prozesse eine Rolle spielen. Das internationale Team fokussierte sich auf die Stickstofffixierung durch Bakterien und die Kohlenstofffixierung durch Mikroalgen in einem Saumriff des nördlichen Roten Meeres in Jordanien. Dieses „natürliche Labor“ weist eine reiche Flora und Fauna auf und unterliegt aufgrund seiner nördlichen Lage saisonal stark schwankenden Umweltbedingungen.
Die Untersuchungen brachten überraschende Ergebnisse zutage. Alle Korallen fixierten konstant das gesamte Jahr hindurch Kohlenstoff. Das galt sogar für extreme Mangelzeit Sommer. Der Schlüssel dazu liegt offensichtlich in der Stickstofffixierung durch Mikroorganismen. Messungen zeigten, dass diese im Sommer ungefähr zehnmal so stark abläuft wie zu anderen Jahreszeiten.
Die Umwandlung von Stickstoff unterstützt offensichtlich die Umwandlung von Kohlenstoff. Dies ist die Haupterkenntnis der Studie, die jüngst in der internationalen Fachzeitschrift „Ecosystems“ publiziert worden ist. Außerdem verdeutlicht sie, wie die einzelnen Prozesse der unterschiedlichen Korallenbewohner miteinander verzahnt sind. Dabei zeigt sich, dass die wichtige Rolle von Mikroorganismen in diesem Zusammenhang bisher unterschätzt wurde. Last but not least liefern die Erkenntnisse eine neue wichtige Erklärung für das Darwinsche Riffparadoxon.
