„Eines der ersten und besten Beispiele für eine direkte Verbindung zwischen einem Nahrungsnetz und der Dynamik, mit der die Treibhausgasemissionen aus dem Ozean gesteuert werden,“ - Andrew R. Thurber
Wissenschaftler haben im Ozean vor Neuseeland ein überladenes Methansickern entdeckt, das ein eigenes einzigartiges Nahrungsnetz geschaffen hat, das dazu führt, dass viel mehr Methan vom Meeresboden in die Wassersäule entweicht.
Das meiste Methan, ein Treibhausgas, das bei der Erwärmung unserer Atmosphäre 23-mal so stark ist wie Kohlendioxid, wird nach Ansicht der Wissenschaftler wahrscheinlich durch biologische Aktivitäten im Wasser verbraucht. Somit wird es nicht in die Atmosphäre gelangen, wo es die globale Erwärmung verschlimmern könnte. Die Entdeckung unterstreicht jedoch das begrenzte Verständnis der Wissenschaftler für den globalen Methankreislauf - und insbesondere für die biologischen Wechselwirkungen, die die Stabilität des Ozeansystems bewirken.
Wurmbett vor der Küste Neuseelands. Bildnachweis: Oregon State University / flickr
Die Ergebnisse der Studie, die in erster Linie von der Nationalen Behörde für Ozeanologie und Atmosphärenforschung und dem Bundesministerium für Bildung und Forschung in Deutschland finanziert wurde, wurden soeben online in der Zeitschrift Limnology and Oceanography veröffentlicht.
"Wir haben keine größeren Methanausbrüche in der Atmosphäre festgestellt", sagte Andrew R. Thurber, Postdoktorand an der Oregon State University und Hauptautor der Studie. „Einige Methansicker setzen jedoch die Hundertfache Menge an Methan frei, die wir normalerweise an anderen Orten sehen. Die Struktur und die Wechselwirkungen dieses einzigartigen Lebensraums haben unsere Aufmerksamkeit auf sich gezogen.
"Was diese Entdeckung am aufregendsten machte, war, dass sie eines der ersten und besten Beispiele für eine direkte Verbindung zwischen einem Nahrungsnetz und der Dynamik ist, die die Treibhausgasemissionen aus dem Ozean steuert", fügte Thurber hinzu.
Wurm Fütterung. Bildnachweis: Oregon State University / flickr
Die Wissenschaftler entdeckten diese neue Reihe von Methansickern erstmals 2006 und 2007 in 600 bis 1.200 Metern Tiefe vor der Nordinsel Neuseelands. Die Menge an Methan, die aus den Sickern emittiert wurde, war überraschend hoch und schürte einen einzigartigen Lebensraum, der von Polychaeten oder Würmern dominiert wird , aus der Familie der Ampharetidae.
"Sie waren so reichlich vorhanden, dass das Sediment aus ihren dichten Röhren schwarz war", betonte Thurber.
Diese Röhren oder Tunnel im Sediment sind kritisch, sagen die Forscher. Durch das Eingraben in das Sediment schufen die Würmer im Wesentlichen Zehntausende neuer Leitungen, durch die das unter der Oberfläche eingeschlossene Methan aus den Sedimenten entweichen konnte. Bakterien verbrauchen einen Großteil des Methans, wandeln es in Kohlendioxid um, und die Würmer ernähren sich von den angereicherten Bakterien - was ihre gesunde Bevölkerung stärkt und zu mehr Tunneln und anschließend zu einer höheren Methanfreisetzung führt.
Die Forscher sagen, dass ein weiteres entscheidendes Element für die Schaffung dieses einzigartigen Lebensraums erforderlich ist - sauerstoffreiches Wasser in der Nähe des Meeresbodens, das die Bakterien nutzen, um Methan effizient zu verbrauchen. Der Sauerstoff ermöglicht es den Würmern auch, besser zu atmen und die Bakterien schneller zu verbrauchen.
Wurm außerhalb seiner Röhre. Bildnachweis: Oregon State University / flickr
„Im Wesentlichen fressen die Würmer so viel mikrobielle Biomasse, dass sie die Dynamik der mikrobiellen Sedimentgemeinschaft auf einen mit Sauerstoff und Methan betriebenen Lebensraum verlagern. Die Bewegungen und das Weiden der Würmer führen wahrscheinlich dazu, dass die mikrobiellen Populationen schneller Methan fressen , Sagte Thurber, der am College of Earth, Ocean and Atmospheric Sciences der OSU arbeitet. "Dieser Prozess führt jedoch auch zu mehr Würmern, die mehr Kanäle in den Sedimenten bilden, und dies kann zur Freisetzung von zusätzlichem Methan führen."
Methan versickert und Wurmgemeinschaften gibt es in vielen anderen Gebieten der Welt, wie die Forscher betonen, einschließlich des pazifischen Nordwestens. Das tiefe Wasser vieler dieser Standorte weist jedoch einen geringen Sauerstoffgehalt auf, was nach Ansicht der Wissenschaftler einen Faktor darstellt, der das Wachstum der Wurmpopulationen hemmt. Im Gegensatz dazu sind die Untersuchungsgebiete vor Neuseeland in kaltes, sauerstoffreiches Wasser aus dem Südpolarmeer getaucht, das diese einzigartigen Lebensräume befeuert.
"Die großen Mengen an Methan, die Bakterien verbrauchen, haben verhindert, dass es die Oberfläche erreicht", sagte Thurber. „Diese Bakterien stecken im Wesentlichen den Stift wieder in die Methan-Granate. Wir wissen jedoch nicht, ob die Würmer letztendlich die Bakterien überweiden und das System überfordern können. Das haben wir noch nie gesehen. "
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