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Marine Methangasquellen

Halten Spiralwirbel und Bakterien klimaschädliches Methan im Meerwasser zurück?

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Beeinflussung durch methanotrophe Mikroorganismen

Einen weiteren Schwerpunkt der Expedition bildete die Frage, in welchem Maße aufsteigende Gasblasen als Transport-Vehikel für Bakterien dienen, die anschließend das gelöste Methan in der Wassersäule in unschädlichere Substanzen umwandeln. Diese sogenannten methanotrophen Mikroorganismen kommen sowohl im Sediment als auch in der Wassersäule von methanreichen Gebieten vor. „Dass Methan-abbauende Bakterien einen solchen Transport nutzen, konnten wir bereits mithilfe unseres Bubble Catchers an einer weniger starken, natürlichen Methanquelle vor der Küste Kaliforniens zeigen. Nun wollten wir prüfen, wie sich diese Ergebnisse auf starke Gasaustritte, sogenannte Mega-Seeps, übertragen lassen. Der lokal begrenzte Austritt von Gasblasen im Kraterinneren ermöglicht zudem eine bessere Abschätzung, wie groß der Anteil der mit den Blasen aufsteigenden Bakterien am Gesamt-Pool der Methan-verzehrenden Mikroorganismen in der den Krater umgebenden Wassersäule ist,“ sagt Dr. Oliver Schmale, Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde und Leiter des DFG-Projektes „Bubble shuttle – transport of methane-oxidizing microorganisms from the sediment into the water column through gas bubbles“.

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Oliver Schmale war an Bord der Poseidon für die Untersuchungen des mikrobiellen Gasblasen-Transportes zuständig. Der mit künstlichem, sterilem Meerwasser gefüllte Zylinder des Bubble Catchers fängt die vom Boden aufsteigenden Gasblasen samt der ihnen anheftenden Bakterien möglichst kontaminationsfrei auf, sodass durch anschließende mikroskopische Analysen (CARD-FISH) eine Bestimmung erfolgen kann. Auf der Poseidon kam ein neuer, handlicher Bubble Catcher zum Einsatz, der auch von einem ROV (Remote Operating Vehicle) bedient werden kann. „Der Einsatz eines solchen ferngesteuerten Unterwasser-Arbeitsgerätes, das dann auch noch ein hochspezialisiertes Probennahme- und Messgerät wie unseren Bubble Catcher bedienen muss, ist immer Nerven aufreibend. Zuviel kann schief gehen, was dann die Arbeit von Monaten zunichtemachen kann. Aber dank einer guten Vorbereitung und der reibungslosen Zusammenarbeit zwischen dem ROV-Team des GEOMAR, der Schiffsbesatzung und uns war der Einsatz ein voller Erfolg“, so Schmale. Für ihn und IOW-Doktorand Sebastian Jordan hat damit der riskanteste Teil der Projektarbeit seinen glücklichen Abschluss gefunden: Die Proben sind genommen. Nun beginnen die Laborarbeiten in Warnemünde und Kiel.

„Die genauen Ergebnisse der Expedition darüber, wann und in welcher Ausprägung sich Spiralwirbel ausbilden, werden erst in einigen Monaten feststehen. Bis dahin gilt es allein in Kiel, mehr als drei Terrabyte an Daten zu verarbeiten“, resümiert Fahrtleiter Dr. Jens Schneider von Deimling.

Originapublikationen:

Schneider von Deimling, J., P. Linke, M. Schmidt and G. Rehder (2015). Ongoing methane discharge at well site 22/4b (North Sea) and discovery of a spiral vortex bubble plume motion. Marine and Petroleum Geology, Vol 68, Part B: 718-730, doi: 10.1016/j.marpetgeo.2015.07.026 (open access)

Schmale O., Leifer I., Schneider v. Deimling J., Stolle C., Krause S., Kießlich K., Frahm A., and Treude T. (2015). http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0278434315001193, Cont. Shelf Res., 103, 70-78.

* Dr. B. Pawlowski: Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, 24098 Kiel

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