Das Forscherteam um Dr. Mina Bižíc vom IGB untersuchte 13 Cyanobakterien, die im Meer, im Süßwasser und an Land vorkommen. Thomas Klintzsch von der Universität Heidelberg untersuchte mit isotopenmarkiertem Kohlenstoff, wie bei der Photosynthese Methan in den Zellen entsteht.

Sauerstoffausschluss ist nicht zwingend für Methansynthese

Ein früheres wissenschaftliches Paradigma besagt, dass Organismen Methan nur unter sauerstoffarmen Bedingungen bilden können. Bisher konnte unter den Organismen ohne Zellkern nur für die sogenannten Urbakterien (Archaeen) eine Methanbildung nachgewiesen werden. Diese beiden Annahmen werden durch die Ergebnisse der Studie widerlegt.
Das Team verglich in Laborexperimenten die Menge an produziertem Methan von Cyanobakterien mit Werten für Archaeen und Organismen mit Zellkern (Eukaryoten). „Cyanobakterien bilden bei gleicher Biomasse weniger Methan als Archaeen, aber mehr Methan als Pilze oder Pflanzen. Es ist jedoch schwierig, den globalen Anteil an Methan von Cyanobakterien abzuschätzen, denn es fehlen genaue Daten zur Biomasse dieser Organismen in Gewässern und Böden“, so Frank Keppler, Professor am Institut für Geowissenschaften der Universität Heidelberg und Mitautor der Studie.

Klimabedingte Algenblüten können Klimawandel verstärken

Vermutlich erzeugen Cyanobakterien schon seit der Erdfrühzeit das Treibhausgas Methan. Die ältesten bekannten Fossilien (Stromatolithen) sind Ablagerungen von Cyanobakterien und wurden in 3,5 Milliarden Jahre alten Gesteinen Westaustraliens nachgewiesen.
Heutzutage sind Cyanobakterien überall auf der Welt verbreitet. Im Meer oder Süßwasser entwickeln sie sich bei einem hohen Nährstoffgehalt und warmen Temperaturen besonders gut. Durch den Klimawandel werden Massenentwicklungen, die sogenannten Blaualgenblüten, in Zukunft also häufiger und in stärkerem Ausmaß auftreten. „Dies wird gemäß unserer aktuellen Erkenntnisse auch den Ausstoß von Methan aus unseren Gewässern erhöhen, was wiederum über einen Rückkopplungsmechanismus den Klimawandel verstärkt“, sagt Professor Hans-Peter Grossart, IGB-Forscher und Leiter der Studie. Methan ist als Klimagas ungefähr 25 mal schädlicher als Kohlendioxid.
Die Originalpublikation ist in SciencesAdvances erschienen und frei erhältlich.