Meer-Montag #38 - Die kleinste Quelle unserer Luft

Ahoi an diesem Meer-Montag. Heute stelle ich euch wieder etwas Kleines mit großer Bedeutung vor: Prochlorococcus. Ein Zungenbrecher, der hauptsächlich im Meer vorkommt. Hierbei handelt es sich um ein einzelliges Bakterium, das Photosynthese betreibt und somit Sauerstoff erzeugt, den wir zum atmen brauchen. Und zwar in hohem Maße: Das Bakterium ist nach aktuellem Forschungsstand das photosynthetisch arbeitende Lebewesen mit der weltweit höchsten Anzahl an Individuen. Im sonnendurchfluteten Oberflächenwasser der Tropen und Subtropen besteht die Hälfte der Biomasse aus Prochlorococcus. Bis zu 25% des gesamten Sauerstoffs auf der Erde könnte von diesen nur 0,8 Mikrometer großen Organismen stammen!

Die Wissenschaftlerin Prof. Dr. Sallie Chisholm ist Professorin für Environmental Studies am Massachusetts Institute of Technology (MIT). Sie entdeckte 1985 Prochlorococcus und erforscht seitdem das Leben und die Bedeutung des Bakteriums. Doch auch andere Forschende widmen sich diesen winzigen Meereslebewesen. Prochlorococcus sind vielfältig an ihre unterschiedlichen Lebensräume angepasst. In Meeren mit geringerem Gehalt an bestimmten Nährstoffen, wie zum Beispiel Phosphor oder Eisen, besitzen die Bakterien zum Beispiel als Ausgleich mehr Gene für die Aufnahme dieser Stoffe. Forschende vermuten, dass mit dem Anstieg der Temperaturen in den Meeren die genetische Variabilität dabei helfen könnte, dass sich Prochlorococcus auch in arktische und antarktische Meere ausbreiten kann. Zwischen 2010 und 2023 wurden bei insgesamt 90 Schiffstouren im Pazifik jede Menge Proben in Wassertiefen von drei bis acht Metern gesammelt und analysiert. Es wurde untersucht, wie die Population von Meeresmikroben vom Klimawandel beeinflusst wird, in dem die Zellteilung der Organismen in verschieden temperiertem Wasser im Mittelpunkt der Untersuchung stand. Bei Temperaturen bis 28°C wurde eine höhere Zellteilung festgestellt, was bedeuten würde, dass die Population von Prochlorococcus von einem Anstieg der Wassertemperatur anfänglich profitieren würde. Doch hat die Anpassung womöglich Grenzen: ab 31°C Wassertemperatur nimmt die Zellteilung dieser Organismen schlagartig ab. Bis 2100 könnten diese Temperaturen überschritten werden und bis zu 51% der Population dieser Bakterien aus den Meeren verschwinden.

Prochlorococcus ist eines von vielen Beispielen dafür, wie wenig wir über die wirklich wichtigen Dinge auf unserer Erde wissen. Bevor ich davon in einem wissenschaftlichen Sachbuch gelesen habe, wusste ich nicht, dass etwas so kleines so viel mit uns zu tun hat. Etwa jeder vierte Atemzug, den wir machen, verdanken wir einem Bakterium, das mit bloßem Auge nicht zu sehen ist. Und in mir löst dieser Gedanke neben der Sorge, die in Verbindung mit der Klimakrise allgegenwärtig ist auch eine große Portion Faszination. Mehr über die unterschiedlichsten Lebewesen zu lernen, ermöglicht es uns, auch Zusammenhänge und das große Ganze besser zu verstehen.



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Quellen & Weiterlesen:

[1] Studie im “Nature Microbiology” : “Future ocean warming may cause large reductions in Prochlorococcus biomass and productivity” (Opens in a new window)

[2] PDF Handout vom Gemoar “Die große Bedeutung der Kleinsten” (Opens in a new window)

[3] Buch “Faszination Meeresforschung - Ein ökologisches Lesebuch” von den Herausgebern Gotthilf Hempel, Kai Bischof und Wilhelm Hagen