Meeresforschung 12.09.2016, 13:50 Uhr

Gibt es noch Leben bei 130 Grad Celsius?

Ein internationales Forscherteam sucht tief unter dem Meeresgrund nach Leben. Sie wollen genau wissen, bei welcher Temperatur selbst die zähesten Mikroorganismen keine Chance mehr haben. Eine Gretchenfrage. 

Bohrungen in bis zu einer Tiefe von fast 7.000 m unter dem Meeresspiegel sollen klären, bei welcher Temperatur alles Leben zerstört wird. 

Bohrungen in bis zu einer Tiefe von fast 7.000 m unter dem Meeresspiegel sollen klären, bei welcher Temperatur alles Leben zerstört wird. 

Foto: Luc Riolon/Jamstec

Bei welchen Temperaturen und bei welchem Druck gibt es noch Leben? Archaee Methanopyrus kandleri,den bisherigen Rekordhalter, fanden Forscher in einer 122 °C heißen Umgebung in einer Wassertiefe von 4.000 m. Dort herrscht ein Druck von fast 400 bar, fast 200 Mal so viel wie in einem Autoreifen.

Das weltgrößte Forschungsschiff Chikyu: Seine Mission diesmal ist es zu mären, welche Temperatur für Mikroorganismen zu hoch ist, um zu überleben.

Das weltgrößte Forschungsschiff Chikyu: Seine Mission diesmal ist es zu mären, welche Temperatur für Mikroorganismen zu hoch ist, um zu überleben.

Foto: Jamstec

Ein internationales Forscherteam glaubt, dass es noch überlebensfähigere Mikroorganismen gibt. Um deren absolute Schmerzgrenze herauszufinden wollen sie bis zu einer Tiefe von fast 7.000 m unter dem Meeresspiegel vordringen. Vom Forschungsschiff Chikyu aus bringen sie die Bohrung im 4.700 m tiefen Nankai-Tiefseegraben vor der japanischen Küste nieder. Sie wird in einen Temperaturbereich von 130 °C vordringen. Eigentlich kann dort kein Leben mehr existieren, weil hohe Temperaturen die Erbanlagen (DNA) zerstören. Genau dieses „Eigentlich“ hat es ihnen angetan. Sie wollen die exakte Temperatur ergründen, bei der alles Leben zerstört wird.

Wie heiß mögen es Mikroorganismen?

„Während der nächsten 60 Tage haben wir die noch nie dagewesene Gelegenheit, etwas darüber herauszufinden, welche Temperatur für Mikroorganismen zu hoch ist, um zu überleben“, sagt Verena Heuer, stellvertretende Chefwissenschaftlerin der Expedition. Heuer ist Geowissenschaftlerin bei Marum, dem Zentrum für Marine Umweltwissenschaften an der Universität Bremen.

In Unterwassergestein geht es höchst lebhaft zu

Es ist bereits bekannt, dass es Leben in Gesteinsporen unterhalb des Meeresgrundes gibt – und das nicht zu knapp. „Wir wissen, dass die mikrobielle Biomasse unter dem Meeresgrund mindestens so groß ist wie die im Ozean darüber“, sagt Fumio Inagaki von der japanischen Meeresforschungsanstalt Jamstec.

Mit dem Forschungsschiff ist ein Helikopter unterwegs. Proben von den Bohrungen werden direkt an Bord gecheckt. Finden die Wissenschaftler etwas Auffälliges werden sie per Helikpter sofort an Land zur Feinanalyse gebracht. 

Mit dem Forschungsschiff ist ein Helikopter unterwegs. Proben von den Bohrungen werden direkt an Bord gecheckt. Finden die Wissenschaftler etwas Auffälliges werden sie per Helikpter sofort an Land zur Feinanalyse gebracht. 

Foto: Jamstec

Es zu finden ist jedoch nicht leicht. „An der Oberfläche des Meeresgrunds wimmelt es noch von Mikrobenzellen, aber in den Proben aus dem tieferen Gestein werden sie immer seltener“, so dessen Kollege Yuki Morono. „Das ähnelt der Suche nach einer Stecknadel im Heuhaufen.“

Sensible Analysetechniken im Reinraum

Deshalb verfügen die Forscher über exzellente Analysetechniken. Noch an Bord werden die Bohrkerne nach Leben durchforstet. Finden die 25 Wissenschaftler etwas oder haben sie einen begründeten Verdacht, lassen sie die Probe per Helikopter an Land bringen. In einem Reinraum des Kochi Core Center arbeiten sechs Wissenschaftler mit äußerst sensiblen Analysetechniken. Sie können noch 100 Zellen pro Kubikzentimeter nachweisen. Das entspricht 100 Sandkörnern in einem olympischen Schwimmbecken.

60 Tage lang sind die Forscher unterwegs. Ort und Tiefe der Bohrungen sind so geplant, dass sie die Lebensgrenze genau erreichen müssten.       

60 Tage lang sind die Forscher unterwegs. Ort und Tiefe der Bohrungen sind so geplant, dass sie die Lebensgrenze genau erreichen müssten.       

Foto: Deep Carbon Observatory

Die Expedition endet am 10. November. Dann folgen noch zwei Analysewochen an Land. Und am Ende können die Forscher genau sagen, bei welcher Temperatur alles Leben erstirbt.

Mikroben schützen das Klima

Mikroorganismen, die unter extremen Bedingungen überleben, haben eine große Bedeutung für die Umwelt. Manche ernähren sich von Methan, das aus Spalten am Meeresgrund strömt. Damit verhindern sie, dass es im Endeffekt in der Atmosphäre landet und den Klimawandel beschleunigt.

Im Dezember 2015 fuhren Ingenieure per Schiff auf den Indischen Ozean, um Geheimnisse der Erdentstehung zu lüften. Dafür wollten sie mit Bohrungen erstmals den äußeren Erdmantel erreichen. Mehr zu dieser spannenden Mission lesen Sie hier.

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