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Wenn Meerestiere Lachgas pupsen

Auch Lachgas kann zum Weinen bringen. Wieso wir unsere Gartenpflanzen künftig weniger düngen sollten, hat SPIESSER.de im Gespräch mit einer Biologin des Max-Planck-Institutes Bremen herausgefunden.

17. April 2010 - 14:29
SPIESSER-Autorin Bine.
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Bine Offline
Beigetreten: 01.02.2010

Doktorandin Ines Heisterkamp arbeitet am MPI an ihrer Doktorarbeit.
Foto: MPI

Ines Heisterkamp hat bereits ihre Diplomarbeit am Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen geschrieben. Seit zwei Jahren arbeitet sie nun an ihrer Doktorarbeit. Gemeinsam mit anderen Forschern hat sie herausgefunden, dass im Wasser lebende Kleinstlebewesen Distickstoffmonoxid (N2O) – kurz Lachgas – freisetzen.

Warum ist das überhaupt für uns wichtig, wenn im Meer kleine Tierchen ein bisschen Lachgas produzieren?

Lachgas ist ein Treibhausgas. Das ist sehr klimawirksam, 300-fach stärker als CO2. Die Konzentration in der Atmosphäre ist zwar geringer, aber die Wirkung ist besonders stark. Von daher ist es interessant zu wissen, wie Lachgas produziert wird, was es für verschiedene Wege gibt, auf dem es in die Atmosphäre gelangt – um den Prozess vielleicht steuern zu können.

Wie kommt man überhaupt darauf nach Lachgas-Ausstoß bei Meerestieren zu suchen?

Das ist gar nicht meine Idee, sondern die meines Betreuers Peter Stief. Er selber ist drauf gekommen, weil es Studien zu Regenwürmern gibt, die N2O produzieren. Da kam die Idee auf: Warum sollen das nur Regenwürmer machen und nicht auch andere Tiere?

Wie untersucht man diese Tiere?

Wir sind raus gefahren und haben verschiedene Kleintiere gesammelt. Im Wattenmeer haben wir das Sediment richtig umgegraben und haben nach Muscheln und Würmern gesucht. Die haben wir dann mit ins Labor genommen und für ein paar Stunden in gasdichten Gefäße gehalten. Daraus haben wir stündlich Gasproben genommen, die wir auf Lachgas untersucht haben. Das macht man mit einem Gaschromatographen, der auch geringe Gasmengen feststellen kann. Dabei haben wir festgestellt, dass sich in den Gefäßen, in denen die Tiere sind, mit der Zeit das Lachgas anreichert. Daraus konnten wir schließen, dass die das abgeben.


Voll von kleinsten Lebewesen: Das Wattenmeer.
Foto: MPI
Und wozu machen die das?

Die Lachgasproduktionen bringt den Tieren eigentlich nichts. Mikroorganismen im Darm der Tiere produzieren das Gas. Die Tiere bieten den Bakterien für die Herstellung von Lachgas die geeigneten Bedingungen. Da geht es vor allem um erhöhte Nitratkonzentration. Die Menge, die freigesetzt wird, hängt dabei stark von der Ernährung der Tiere ab. Die Lachgasproduktion findet vor allem bei den Tieren statt, die viele Bakterien aufnehmen und in Gewässern mit hoher Nitratkonzentration zu finden sind.

Wie kommt die hohe Nitratkonzentration zustande?

Nitrat wird vor allem durch Dünger zum Beispiel auf Ackerflächen immer mehr eingetragen. Das wird mit Regen in Flüsse gespült und gelangt dann auch ins Meer. Der Mensch trägt also zur hohen Nitratkonzentration bei, um die Ernte zu steigern. In den Ozeanen fördert das dann mikrobielle Prozesse, unter anderem auch den, der für die Lachgasproduktion verantwortlich ist.

Also ist der Mensch Schuld?

Ja, der hohe Nitratgehalt wird vom Menschen gefördert. Das geht jetzt schon recht lange und es wurde auch schon einiges dagegen unternommen, beispielsweise bessere Kläranlagen, damit wir unser ganzes Abwasser nicht einfach so ins Meer leiten. Das ist aber noch nicht gut genug. Dieser Prozess, also Anreicherung von Nitrat in Gewässern findet heute noch statt, vor allem im Küstenbereich wo die Flüsse einmünden. In Europa, wo die Kläranlagen schon recht gut sind, wird das so ein bisschen eingedämmt, aber in anderen Ländern wird die Landwirtschaft gerade intensiviert. Dadurch setzt man mehr Dünger ein und es gibt noch mehr Nitrateintrag.


Durch zu hohe Nitratkonzentrationen im Gewässer, produzieren einige kleine Meerestiere mehr Lachgas als sie sollten.
Foto: MPI
Beim Zahnarzt wird Lachgas unter anderem als Beruhigungsmittel eingesetzt.

Wir arbeiten hier im extrem geringen Bereich, aber in der Atmosphäre reicht das aus, weil Lachgas diesen Treibhauseffekt hat und zudem auch noch ozonschädigend ist. Beim Zahnarzt wird das in für uns riesigen Konzentrationen benutzt. Die Mengen sind also viel höher, aber dort sind es immer nur kurze Einträge. Die Einträge, die wir uns angucken, die sind permanent vorhanden.

Hat das große Auswirkungen auf den Treibhauseffekt und damit auf den Klimawandel?

Das Gas an sich schon, das ist das viertwichtigste Treibhausgas. Ob der Beitrag, den diese Tiere leisten, auch wichtig ist oder ob das gegenüber anderen Quellen eher zu vernachlässigen ist, wird gerade noch untersucht. Da ist noch wenig bekannt.

 

Dieser Artikel wurde in Zusammenarbeit mit der Initative „MINT-Zukunft schaffen“ erstellt.

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