Utrecht

Spuren unter dem Meeresgrund

Forscher glauben, dass Mikroben noch kilometertief im Erdmantel aktiv sind

Utrecht. Leben ist auf der Erde möglicherweise viel weiter verbreitet als bisher bekannt. Eine Studie an Schlammvulkanen am Grund des Pazifiks kommt zu dem Schluss, dass Mikroorganismen noch 10.000 Meter unterhalb des Meeresbodens gedeihen können. Noch in dieser Tiefe werde die Temperatur von 122 Grad Celsius, die bisher als Grenze für Leben gilt, nicht überschritten. Das berechnete das internationale Team um Oliver Plümper von der Universität Utrecht in den „Proceedings“ der US-Nationalen Akademie der Wissenschaften („PNAS“).

Die Forscher untersuchten Bohrkerne aus der Izu-Bonin-Marianen Subduktionszone im Westpazifik, wo sich die Pazifische Erdplatte unter die Philippinische schiebt und Wasser bis in den Erdmantel gelangt. Das Gebiet reicht von Japan aus 2800 Kilometer bis südlich der Insel Guam, es enthält die mit etwa 11.000 Metern tiefsten Meeresstellen weltweit.

Ein Phänomen in dem Areal sind Schlammvulkane, die hauptsächlich aus Serpentin bestehen. Das weiche Gestein bildet sich im Erdmantel beim Kontakt des Minerals Olivin mit Wasser. In der Tiefe wird Serpentin zerrieben, vermischt sich mit Wasser und steigt als zäher Schlamm wegen seiner geringen Dichte zum Meeresgrund auf. Der Schlamm enthält Gesteinsbrocken, sogenannte Klasten, die Spuren von Vorgängen in der Tiefe archivieren.

Von einem solchen Schlammvulkan, dem vom Meeresgrund 2000 Meter aufragenden South Chamorro, analysierten die Forscher Bohrkerne. Sie reichten vom etwa 3000 Meter tiefen Meeresboden bis in eine Tiefe von 110 Metern. In den Kernen fanden sie in verschiedenen Tiefen organische Stoffe. Deren Herkunft sei zwar unklar, schreibt das Team, die Analysen zeigten jedoch Parallelen zu bakteriellen Stoffen wie Proteinen, Lipiden und Nukleinsäuren. Dies deute auf einen organischen Ursprung hin.

Im nächsten Schritt berechneten die Forscher, bis in welche Tiefe unter dem Meer die Grenze von 122 Grad Celsius verläuft. Dabei berücksichtigten sie neben Tiefe, Druck und Temperatur am Meeresgrund auch Leitfähigkeit und Dichte des Gesteins.

Demnach liegt die maximale Tiefe für 122 Grad im Marianen-Vorbogen etwa zehn Kilometer unter dem Meeresgrund. „Bislang wurden Belege für
Mikrobengemeinschaften in den Schlammvulkanen des Marianen-Gebiets nur indirekt in Flüssigkeitsproben gefunden, schreibt das Team. Und diese hätten nicht tiefer als 20 Meter unter den Meeresboden gereicht.