Untersuchungen zur anaeroben Methanoxidation gekoppelt mit der Denitrifikation (n-damo) in einem Süßwasserhabitat

Der Stickstoff- und Kohlenstoffkreislauf gehören zu den wichtigsten biogeochemischen Kreisläufen in aquatischen Habitaten. Insbesondere seit Menschen stark in diese Kreisläufe eingreifen, sind sie Gegenstand zahlreicher wissenschaftlicher Studien. So findet über die letzten 50 Jahre ein hoher anthropogener Eintrag von Stickstoff sowohl in Grund- als auch Oberflächengewässer statt. Die damit einhergehenden Umweltveränderungen- wie beispielsweise der Rückgang der Biodiversität in aquatischen Ökosystemen– sind bedeutende Themen unserer Zeit. Bei den sogenannten Klimagasen ist der über die letzten zwei Jahrhunderte beobachtete Anstieg der Methankonzentrationen in der Atmosphäre als wichtiger Parameter der Klimaerwärmung identifiziert worden (Intergovernmental Panel on Climate (Change, 2000)). Methan ist Hauptbestandteil von Erdgas, das wir als Energielieferanten nutzen, und von Sumpfgas, das aus stehenden Gewässern und Reisfeldern in die Luft entweicht und das auch in Permafrostböden und Meeres- und Seeböden gespeichert ist. Seine verstärkte Freisetzung in die Atmosphäre gibt Anlass zur Sorge. Eine Minderung des Klimagases Methan (CH4) in Süßwasserhabitaten durch Oxidation unter aeroben Bedingungen und mit gelöstem Sulfat als Elektronenakzeptor für marine anaerobe Systeme wurde hinreichend belegt. Seit einigen Jahren untersuchen Biogeochemiker, Hydrogeologen und Mikrobiologen die anaerobe Oxidation von Methan mit Nitrat (n-damo). Spezielle Mikroorganismen können nämlich das Methan auch anaerob mit Nitrat oxidieren, bevor es in die Atmosphäre gelangt. Das von der DFG finanzierte Projekt soll einen Betrag dazu leisten, in wie weit n-damo in Süßwasserhabitaten unter variierenden hydrodynamischen Bedingungen in eine Rolle spielt und mit den bereits bekannten C und N-Kreisläufen in der Umwelt gekoppelt ist. Dazu werden isotopenchemische, wasserchemische, hydrogeologische und molekularbiologische Methoden angewandt, um vermutlich eine der letzten offenen Fragen im Stickstoffkreislauf weiter aufzuklären.