Fremde Welt im Untergrund

Egal wohin man schaut: Überall unter der steinernen Oberfläche unseres Planeten tummelt sich Leben: Ob tief im Meeresgrund, in Basalt und vulkanischer Lava oder sogar im steinharten Granit der kontinentalen Kruste, noch kilometertief unter der Oberfläche findet sich das Leben. Inzwischen weiß man, dass sich sogar bis in 3,5 Kilometer Tiefe Bakterien, Viren und Pilze antreffen lassen. Sie sitzen in den winzigen Spalten und Poren zwischen den Bodenstrukturen – und das in gewaltigen Mengen.

Mehr als auf der Oberfläche

Neueren Schätzungen zufolge könnte die Zone des unterirdischen Lebens bis fünf Kilometer unter der Erdoberfläche und gut zehn Kilometer unter dem Meeresspiegel hinabreichen. Das Volumen der Tiefen Biosphäre erstreckt sich damit über 2 bis 2,3 Millionen Kubikkilometer – das entspricht dem doppelten Inhalt aller Weltmeere zusammen. Selbst bei einem mehrere hundertmal höheren Druck als auf Meereshöhe und bei Temperaturen von bis zu 120 Grad leben und gedeihen noch unterirdische Mikroben.

Ihre Menge ist dabei enorm: Schon in einem einzigen Gramm Sediment oder in einem Milliliter Grundwasser können sich bis zu hundert Millionen Mikroben aufhalten. Insgesamt könnte allein der „Keller“ unserer Kontinente mehrere hundert Quadrilliarden Zellen beherbergen, wie Forscher im Jahr 2018 ausrechneten. Die Lebenswelt in der ozeanischen Kruste steht dem wahrscheinlich kaum nach.

Nach den Daten des Deep Carbon Observatory könnte unter der Oberfläche unseres Planeten mindestens genauso viel Leben existieren wie darauf – und möglicherweise sogar noch mehr. Denn die unterirdische Biomasse entspricht zwischen 15 und 23 Millionen Tonnen Kohlenstoff – 7,5 Tonnen in jedem Kubikkilometer Untergrundgestein. Diese Menge ist 245 bis 385 Mal größer als die Kohlenstoffmasse der gesamten Menschheit zusammen, wie die Forscher berichten.

Mehr Fragen als Antworten

Doch wer sind diese Organismen, die in der Unterwelt unseres Planeten leben? Bisher haben Wissenschaftler diese fremde Lebenswelt allenfalls in Stichproben erkundet- ein Großteil der Tiefen Biosphäre ist der Forschung daher noch völlig unbekannt. Immerhin scheint sich abzuzeichnen, dass dort vor allem Bakterien und Archaeen leben, aber auch eukaryotische Organismen und sogar Mehrzeller gibt es dort.

Die Menge und Vielfalt des unterirdischen Lebens hat gängige Annahmen über die irdische Lebenswelt über den Haufen geworfen, für die Wissenschaft hat sich hier mit einem Schlag eine ganz fremde Welt aufgetan, die aber auch jede Menge offener Fragen mit sich bringt: Wie schaffen es die Mikroben, quasi aus dem „Nichts“ Energie zu produzieren? Könnte man sich diese Methode vielleicht „abgucken“ und, in abgewandelter Form, eines Tages auch zur Energiegewinnung für die Menschheit nutzen? Und wie tolerieren sie die große Hitze im Untergrund? Welche Enzyme und Proteine helfen ihnen dabei?

Auch ganz praktische Fragen stellen sich: Wie beeinflussen die Bewohner der Tiefen Biosphäre beispielsweise die Lagerung von radioaktiven Abfällen im Untergrund? Sind sie eine Gefahr oder lassen sie sich vielleicht sogar nutzen? Oder könnten sie möglicherweise als „Schadstofffresser“ oder Rohstofflieferanten eingesetzt werden?

Bis heute ist kaum eine dieser Fragen beantwortet. Noch ist die Tiefe Biosphäre ein weißer Fleck auf der Landkarte der Wissenschaft…