Arktisk: Metan-spisere oppdaget i dyphavet

Mikroorganismer ved dyphavs gjørmen vulkan Haakon Mosby beviste

Tubeworms koloniserer gjørme vulkan. © IFREMER
lese høyt

I stedet for lava strømmer gjørme og metan fra dyphavsvulkanen Haakon-Mosby. Klimagassen metan er omtrent 25 ganger kraftigere enn karbondioksid når den når atmosfæren. Heldigvis er det mikroorganismer som lever av metan og dermed reduserer utslippet av klimagassen. For første gang har et tysk-fransk forskerteam nå bevist at slike metan-spisere også forekommer i det iskalde havhavet i Arktis.

Forskerne oppdaget en ny gruppe metanforbrukende archaea og bakterier og beskriver i tidsskriftet Nature, hvilke miljøfaktorer som styrer aktiviteten til disse mikroorganismene - med fantastiske resultater: for raske strømmer fra havbunnen reduserer naturgassfilterets effektivitet med opptil 60 prosent.

Oppkalt etter den norske oseanografen Haakon Mosby, ble den eponyme gjørme-vulkanen oppdaget i 1990 av et internasjonalt forskerteam i Barentshavet på en 1.200 meters dyp. Fra sentrum av den omtrent en kvadratkilometer store vulkanen strømmer i tillegg til vann og gjørme og gass, som består av 99 prosent metan og stiger fra omtrent to kilometer under havbunnen. Helge Niemann og Tina Lösekann fra Max Planck Institute for Marine Microbiology i Bremen har nå undersøkt om mikroorganismer som konsumerer den farlige klimagassen metan forekommer på overflaten av gjørmen vulkanen i -1 grad Celsius dyphav.

Rende liv ved gjørme-vulkanen

Haakon Mosby er en veldig grunne gjørme-vulkan som stikker ut mer enn ti meter over havbunnen. Forskerne fra Tyskland og Frankrike skiller tre sterkt atskilte, konsentriske ringformede soner: sentrum, midtre og ytre ring. De tre ellers helt ulikt befolkede sonene har en ting til felles: Metan er den viktigste kilden til mat for mikroorganismene som bor der.

På overflaten av sentrum oppdaget forskerne tidligere ukjente bakterier som omdanner metan med oksygen. I de dypere lagene i midtsonen fant Niemann og Lösekann imidlertid store mengder av en ny gruppe archaea, som i en symbiose med bakterier inntar metan med sulfat - uten behov for oksygen. Den underliggende prosessen er kjent som anaerob oksidasjon av metan (AOM) og blir studert i forskningsprosjektet MUMM. utstilling

Metanfilter bare 40 prosent effektivt

Nedsenkbar robot VICTOR 6000 IFREMER

I sine målinger fant forskerne at Haakon Mosby bare rundt 40 prosent av den spennende metan fra mikroorganismer er implementert. Ved noen metankilder i havet respekteres imidlertid hele den avgående gassen. Så langt ble det antatt at det i områder med høy flyt av metan også lever betydelig mer metanforbrukende mikroorganismer.

Haakon Mosby har tydeligvis motsatt: mesteparten av gassen forbrukes i den aller første vulkanske sonen. Marinbiologen fra Niemann forklarer: "Mikroorganismene trenger oksygen eller sulfat fra sjøvannet for å puste metan, men vannet som renner opp fra bunnen inneholder verken oksygen eller vann Sulfat Fordi det strømmer så raskt oppover, er det bare lite oksygen eller sulfat fra sjøvannet som kan trenge inn i jorden, så mikroorganismene i sentrum og midt sone får rett og slett ikke mye energi til å leve. "

I den ytre sonen av vulkanen er situasjonen en annen. Rørormer, som vokser opp til 60 centimeter dypt ned i jorden, pumper sjøvannet aktivt og sulfaterer dermed også i dypere jordlag. Takket være disse levende pumper, kan organismer som lever ved røttene deres også omdanne metan til der det normalt neppe ville være mulig. Der ble den høyeste metanomdannelsen funnet og slipper nesten ingen gass ut i havet. Dette viser at effektive biologiske filtre for klimagasser bare kan dukke opp gjennom det komplekse samspillet mellom samfunn i havbunnen.

Vulkan kartlagt nøyaktig

Niemann og L sekann fikk støtte fra et tysk-fransk forskerteam, som nettopp kartla vulkanen med ekkolodds- og kamerasystemer og bestemte de kjemiske konverteringsprosessene. Avgjørende var bruken av den fjernstyrte VICTOR 6000 dykkerroboten av det franske forskningssenteret IFREMER på to ekspedisjoner med forskningsskipet L ATALANTE (IFREMER) og FS POLARSTERN fra Alfred Wegener Institute i Bremerhaven.

For første gang kunne materialstrømmer og mikrobiell omsetningsprosess på en aktiv dyphavsmudsvulkan måles og modelleres nøyaktig i prosjektet GEOTECHNOLOGIEN. Nå må effektiviteten til biologiske filtre testes i andre kilder til marine kilder i havet. Så langt har man ikke tatt tilstrekkelig med i denne størrelsen, som er viktig for global klimaforskning.

Neste, i oktober og november 2006, undersøkte det fransk-tyske forskerteamet gjørmenes vulkaner i det østlige Middelhavet ved å bruke QUEST-hav-roboten fra MARUM forskningsinstitutt i Bremen. Ytterligere ekspedisjoner til Haakon Mosby gjørmevulkan er planlagt som en del av det europeiske forskningsprosjektet HERMES.

(MPG, 19.10.2006 - DLO)