Kurzer Draht zur tiefen Biosphäre

Ganz gleich, wo Geowissenschaftler in den letzten Jahren mit ihren Bohrungen in die Erdkruste vordrangen:

"In tiefen Goldminen, in tiefen Sedimentbecken, in tiefen Granitformationen und so weiter."

Überall stießen sie auf Spuren verborgenen Lebens, auf eine Unterwelt reich an Mikroorganismen:

"Und es zeigt sich zunehmend, dass wir mindestens bis in drei- bis viertausend Metern mit solchen lebenden mikrobiellen Gemeinschaften rechnen müssen, die dort in großem Umfang in Stoffflüsse eingreifen."

Heinz Wilkes zählt zu den Wissenschaftlern, die mehr Licht in das Dunkel unter Tage bringen wollen.

Der Chemiker vom Deutschen Geoforschungszentrum in Potsdam spricht von der "tiefen oder Geo-Biosphäre". Ihre Bewohner hausen zum Beispiel in Erdöl- oder Kohle-Lagerstätten und nutzen die fossilen Ressourcen noch vor dem Menschen. Der darin enthaltene Kohlenstoff dient ihnen als Energiequelle. Sie verwerten ihn und machen daraus Methan, einen gasförmigen und flüchtigen Kohlenwasserstoff:

"Es ist sogar so, dass die Erdölindustrie mittlerweile in großem Umfang Sondierungen von Kohlenwasserstoff-Austritten an der Erdoberfläche oder am Meeresboden dazu nutzt, um festzustellen, wo im tieferen Untergrund vermutlich Lagerstätten von fossilen Brennstoffen sein könnten."

Methan wirkt aber auch als Treibhausgas. Und das ist es, was den Potsdamer Geochemiker an den Stoffflüssen im Untergrund vor allem interessiert. Sie könnten das Klima beeinflussen:

"Der Kohlenstoff-Pool, der fein verteilt in den Sedimenten und in den Lagerstätten fossiler Brennstoffe vorliegt, enthält etwa vier Größenordnungen mehr Kohlenstoff als in der Biosphäre an der Erdoberfläche. Das heißt, eine kleine Störung in diesem Kohlenstoff-Kreislauf, die dazu führt, dass größere Mengen an Gasen freigesetzt werden, kann unter Umständen einen erheblichen Einfluss auf die Konzentration dieser Treibhausgase in der Atmosphäre haben. Und damit zu einem klimarelevanten Faktor werden."
Am Deutschen Geoforschungszentrum ist jetzt ein Projekt angelaufen, das sich speziell mit diesen Fragestellungen befasst. Es heißt "Methan auf dem Sprung". Auch andere Länder wie die USA und Großbritannien verstärken ihre Forschung auf dem Gebiet:

"Wir quantifizieren in Erdölfeldern - oder versuchen jetzt zu quantifizieren - über neuere Ansätze, geochemische Ansätze, in welchem Ausmaß überhaupt Kohlenwasserstoffe dort durch biologische Transformationsprozesse umgewandelt werden. Wir können aber bisher nicht sagen, in welchem Ausmaß diese gasförmigen Produkte auch tatsächlich an die Erdoberfläche oder an den Meeresboden kommen und dort austreten. Das ist ein wichtiges Forschungsthema für die Zukunft, um diesen Zusammenhang klarer zu erfassen."

Die Aufgabe für Heinz Wilkes und seine Kollegen ist nicht so leicht. Denn in der Erdkruste tummeln sich nicht nur Mikroben, die Methan produzieren. Es gibt auch welche, die es wieder abbauen. Auch sie müssen zwar im Dunkel der tiefen Biosphäre ohne Licht und Luft auskommen. Doch die Winzlinge haben Wege gefunden, Sauerstoff zum Beispiel aus Schwefelverbindungen unter Tage zu gewinnen. Dadurch sind sie imstande, Methan zu oxidieren:

"Und wir kennen die Balance zwischen diesen beiden Teilen noch nicht."

Weil die Wissenschaft sich erst jetzt darin vertieft, spielt die Geobiosphäre auch noch keine Rolle in heutigen Klimamodellen. Dabei ist der globale Kohlenstoff-Kreislauf ja bekanntlich noch immer nicht bis ins letzte Detail verstanden. Gut möglich also, dass die Methan-Produzenten aus der Unterwelt bald Modellmängel beheben, die heute noch bestehen.