Cyanobakterien verwandeln Stickstoff in Dünger
Das Forschungsschiff Islandia im Hafen von Mindelo (Foto: IFM-Geomar)
Kiel (pte/22.06.2009/06:05) – Wissenschaftler vom Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) http://www.ifm-geomar.de/ haben vor den Kapverden große Mengen der kürzlich entdeckten Cyanobakterien "UCYN-A" – einer rätselhaften Düngeralge – entdeckt. Das Forscherteam war auf der Suche nach einem Zusammenhang zwischen Staubstürmen aus der Sahara und der biologischen Produktivität des Ozeans. Indem die Forscher Saharastaub an die Alge verfütterten, testeten die Biogeochemiker, ob das Vorkommen von UCYN-A durch den dort reichlich vorhandenen Saharastaub gefördert wird.
Das Wasser des tropischen Atlantiks rund um die Kapverdischen Inseln – etwa 800 Kilometer vor der westafrikanischen Küste – weist nur sehr geringe Mengen pflanzlicher Nährstoffe auf. Besonders Stickstoff ist sehr knapp und limitiert damit das Wachstum des Phytoplanktons, das die Basis der Nahrungskette der Ozeane bildet. Die Nährstoffe gelangen jedoch über die Luft ins Meer, denn Passatwinde tragen den eisen- und phosphatreichen Saharastaub mit sich. Das Forscherteam um Julie LaRoche vom IFM-GEOMAR hat nun untersucht, ob der Saharastaub auch das Wachstum einer bestimmten Mikrobenart, den Cyanobakterien, anregen kann. "Diese Bakterien können die Oberflächenschicht des Ozeans düngen, indem sie den im Meerwasser vorhandenen gelösten gasförmigen Stickstoff fixieren", erklärt die Expertin.
Gasförmiger Stickstoff ist in der Atmosphäre reichlich vorhanden. Um allerdings für Phytoplankton verwertbar zu wirken, muss er "fixiert" werden. Die rätselhaften Cyanobakterien der Art UCYN-A scheinen ganz besondere Stickstofffixierer zu sein. Es wird vermutet, dass sie im Gegensatz zu anderen Cyanobakterien keinen Sauerstoff produzieren können. Dadurch sind sie im Gegensatz zu anderen Bakterien in der Lage, Stickstoff während des Tages aufzunehmen.
Passatwinde und häufige Staubstürme machen die Region um die Kapverdischen Inseln für die Meeresforschung so wichtig. Sie erschweren aber auch die Arbeit der Wissenschaftler, wie LaRoche betont. Staubproben werden mit Filtern auf dem Turm des atmosphärischen Tenatso Observatoriums auf der Insel Sao Vicente genommen. Wasserproben stammen von einem Messpunkt des Meeresobservatoriums 130 Kilometer vor der Insel. Die durchschnittliche umliegende Wassertiefe beträgt dort 3.600 Meter.
Wissenschaftler von deutschen und kapverdischen Instituten haben 2008 damit begonnen, am Tenatso Observatorium Daten zu sammeln. Mit ihren Messungen wollen sie die Auswirkungen der globalen Veränderungen im tropischen Atlantik verfolgen. Ihre Forschung ist Teil des SOPRAN-Projekts (Surface Ocean Processes in the Anthropocene) http://sopran.pangaea.de/, welches größtenteils vom deutschen Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt wird. (Ende)