Ökosystem unter dem Eis der Antarktis entdeckt Leben im ewigen Eis - wissenschaft.de
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Ökosystem unter dem Eis der Antarktis entdeckt

Leben im ewigen Eis

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John Priscu und seine Studenten untersuchen die Proben aus einem See unter der Eisdecke.
Eine halbe Meile unter massiven Eisplatten ist die Welt alles andere als tot und still. Amerikanische Wissenschaftler finden in einem unterirdischen See in der Antarktis Tausende Spezies. Die Mikroorganismen leben von der Energie aus Methan und Ammonium.

Bakterien sind Überlebenskünstler. Doch ein Leben ohne Licht, tief unter dem Ewigen Eis der Antarktis traute man auch den genügsamsten Mikroben nicht ohne weiteres zu. Doch John Priscu, leitender Wissenschaftler des U.S-Forschungsprojektes WISSARD hat sie gefunden: Bakterien, die eine halbe Meile unter der Oberfläche den lebensfeindlichen Bedingungen der West-Antarktis trotzen. Jetzt ist das erste Paper zu den Ergebnissen des groß angelegten WISSARD-Projektes in dem Fachblatt „Nature“ erschienen.  „Wir konnten der Welt  eindeutig beweisen, dass Antarktika kein toter Kontinent ist“, sagt Priscu. Mehr noch, denn die Entdeckung der Forscher zeigt, dass unter dem Eis nicht nur vereinzelte Lebewesen, sondern ganze Ökosysteme existieren.

Polarforscher John Priscu war schon lange überzeugt davon, dass die Antarktis unterschätzt wird. Vor über zehn Jahre veröffentlichte er zwei Artikel,  in denen er beschrieb, wie mikrobielles Leben in Eis und Dunkelheit bestehen kann. Als sein Team im Januar letzten Jahres bei Bohrungen zu dem unterirdischen Gletschersee Lake Whillans tatsächlich lebende Organismen fand, war er daher nicht wirklich überrascht. Er fühlte sich vielmehr bestätigt. Doch auch für ihn enthielten die Proben noch einige faszinierende Erkenntnisse.

Energie aus Ammonium und Methan

Die am häufigsten vorkommende Art der widerstandsfähigen Organismen waren sogenannte Archaeen, die dritte vorherrschende Domäne aller zellulären Lebewesen neben Bakterien und Eukaryoten. Sie haben einen außergewöhnlichen Stoffwechseln und sind an extreme Lebensräume angepasst. Die neu entdeckten antarktischen Seebewohner nutzen zu großen Teilen Ammonium als Energiequelle, einen anorganisches Endprodukt aus vielen Stoffwechselvorgängen. Die Archaeen wandeln es zu Nitrat um. Andere Spezies verarbeiten Methan, um zu überleben. Beide Stoffe entstanden vermutlich beim Zerfall von Pflanzen und Tieren, die sich vor Hunderttausenden von Jahren auf dem Grund des Sees abgelagert hatten.

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Alle organischen Bestandteile waren längst zesetzt, so dass die Tiefseebewohner auf anorganische Energiequellen umsteigen mussten. Um sicher zu gehen, dass die Bakterien tatsächlich aus dem Lake Whillans stammen und nicht durch ihre Geräte eingeschleppt worden waren, mussten die Expeditionsteilnehmer größte Vorsicht walten lassen. Ein einzigartiger Heißwasser-Bohrer und ein eigens entwickeltes Dekontaminations-System wurden eingesetzt, um  möglichst jeden Zweifel an der Echtheit der Daten auszuschließen.

Mikroorganismen aus dem Lake WhillansDie Mikroorganismen, die die US-Forscher  im letzten Jahr entdeckt hatten, werden noch heute untersucht, so groß ist die Vielfalt in den Proben. „Wir schauen auf eine Wassersäule, die vermutlich ungefähr 4000 unterschiedliche mögliche Spezies enthält“, sagt Bent Christner, Hauptautor der jetzt erschienenen Studie. „Diese Diversität ist unglaublich.“

Eine Vielfalt an Mikroorganismen aus dem Lake Whillans im Elekronenmikroskop.

Die Unterwelt der Antarktis

Doch Priscu und sein Team gaben sich mit diesem Erfolg noch nicht zufrieden. In diesem Jahr geht es zurück in die Antarktis, um die Welt unter der Eisschicht weiter zu erforschen.  Lake Whillans ist nur einer von über 200 heute unterirdischen Seen unter der Eisdecke, die eine Fläche 1½ mal so groß wie die USA bedeckt. Auch ein Fluss fließt in dieser unterirdischen Welt unter der gefrorenen Oberfläche bis in den südlichen Ozean. Etwa alle drei Jahre fließt auch das Wasser aus Lake Whillans über diesen Fluss zurück in die Weltmeere. Die Gelegenheit, diesen Teil der Antarktis zu erforschen, ist eine noch nie dagewesene Chance für das Team. „Ich sage meinen Studenten immer: Wir erfinden ein Wissenschaftsgebiet“, so Priscu. „Die Erforschung von Leben in und unter Eis. Dieses Feld gab es bisher nicht. Ihr seid Pioniere!“

Mehr zu dem Projekt

Quelle: Montana State University; Brent C. Christner, John C. Priscu, et al.: A microbial ecosystem beneath the West Antarctic ice sheet. Nature, 2014; 512 (7514): 310 DOI: 10.1038/nature13667

Foto: MSU by Kelly Gorham/ Courtesy of WISSARD

© natur.de – Edith Luschmann
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