Ökosysteme. Eine bisher unbekannte Bakteriengruppe in der Tiefsee regelt den Energiehaushalt der Weltmeere wesentlich mit, so Uni Wien und University of La Laguna: „UBA868“ kann sowohl CO2 wie organische Stoffe aufnehmen.
Ein Team internationaler Forscher*innen um Federico Baltar von der Universität Wien und José M González von der University of La Laguna (Teneriffa, Spanien) konnte eine bislang unbekannte Gruppe Bakterien namens UBA868 als wichtige Akteure im Energiekreislauf des tiefen Ozeans identifizieren, heißt es dazu: In der Meeresschicht zwischen 200 und 1000 Metern sind sie maßgeblich am ökologischen Stoffkreislauf beteiligt.
Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Microbiology veröffentlicht (Federico Baltar, Clara Martínez-Pérez, Chie Amano, Marion Vial, Semidán Robaina-Estévez, Thomas Reinthaler, Gerhard J. Herndl, Zihao Zhao, Ramiro Logares, Sergio E. Morales, José M. González: „A ubiquitous gammaproteobacterial clade dominates expression of sulfur oxidation genes across the mesopelagic ocean“).
Die Tiefsee als größter Lebensraum der Erde
Die Tiefsee, die Meeresschicht ab 200 Meter Tiefe, macht etwa 90 Prozent des weltweiten Meeresvolumens aus. Sie bildet das größte Habitat der Erde und beheimatet die größte Anzahl an Mikroorganismen. Diese Mikroorganismen tragen wesentlich zum Stoffkreislauf bei. Sie entnehmen organisches Material, das etwa aus Phytoplankton und Zooplankton stammt, wandeln es um und stellen es dem Ökosystem wieder als Nährstoffe zur Verfügung.
So sind sie maßgeblich an der Fixierung und dem Kreislauf gelösten Kohlenstoffs beteiligt, heißt es an der Uni Wien weiter: Auch gelöste Schwefelverbindungen werden von Bakterien umgewandelt und dem Stoffkreislauf wieder zugeführt.
UBA868 als „mixotrophe energietreibende Kraft in Ökosystemen“
UBA868 spiele eine bedeutende Rolle bei der Oxidation von Schwefelverbindungen und der Fixierung von Kohlenstoffdioxid und trage damit wesentlich zum Energiehaushalt in der Tiefsee bei. „Interessanterweise ist UBA868 mixotroph. Das bedeutet, es kann also sowohl mit der Energie aus der Oxidierung von Schwefelverbindung CO2 fixieren, als auch organische Stoffe aufnehmen und diese zur Energiegewinnung nutzen“, erklärt Federico Baltar.
Dieses Ergebnis widerlege die bisher gängige Annahme, dass ausschließlich autotrophe Mikroorganismen (die CO2 als Kohlenstoffquelle nutzen) und heterotrophe Mikroorganismen (die auf organische Kohlenstoffquellen angewiesen sind) für die Regulierung des Kohlenstoffkreislaufs verantwortlich sind.
Um die Rolle von UBA868 im Ozean zu untersuchen, nutzte das Team eine Kombination aus verschiedenen genomischen Analysemethoden, wie Single-Cell Genomics, Community Metagenomics, Metatranscriptomics and Single-Cell Activity-Messungen. Die Analyse von Genbibliotheken aus verschiedenen, weltweiten Expeditionen bestätigte schließlich die allgegenwärtige Verbreitung und die globale Bedeutung dieser Bakteriengruppe.
Die Entdeckung trage dazu bei, unser Verständnis von marinen Ökosystemen und der Fähigkeit der Ozeane, Kohlenstoff zu speichern, zu vertiefen. Gleichzeitig zeige sie, wie wichtig es ist, auch mixotrophe Bakterien in den Fokus der Erforschung des Nährstoffkreislaufs der Ozeane zu stellen.
