Strahlende Nahrungsquelle: Ein Großteil der Lebenswelt in tiefen Sedimenten wird von Radioaktivität angetrieben – vom natürlichen Zerfall radioaktiver Elemente, wie nun eine Studie bestätigt. Denn die dabei freiwerdende Strahlung erzeugt Wasserstoff und andere für die Mikroben lebenswichtige Moleküle. In nassem Sediment entsteht dabei besonders viel strahlenbedingter Wasserstoff– das könnte Konsequenzen für atomare Endlager haben.
Ob kilometertief unter dem Meeresgrund oder im „Keller“ der Kontinente: Trotz Dauerdunkel, kargen Nährstoffen und hohem Druck existiert eine vielfältige Gemeinschaft verschiedenster Mikroben und Kleinstorganismen. Die Biomasse dieser tiefen Biosphäre entspricht mindestens der der oberirdischen Lebenswelt und umfasst Quadrilliarden von Zellen. Diese überdauern die Härten der Tiefe nicht etwa passiv und im Sparmodus, sondern betreiben aktiven Stoffwechsel und vermehren sich sogar.
Wasserstoff als Energielieferant
Doch woher nehmen diese Tiefenbewohner ihre Energie? Aus Untersuchungen des kontinentalen Untergrunds weiß man, dass viele dieser Mikroben Wasserstoff als chemischen Treibstoff für ihren Stoffwechsel benutzen. In Verbindung mit Chemikalien aus den Gesteinsmineralen gewinnen die Organismen aus ihm Energie und Nahrung. Der Wasserstoff wiederum wird teilweise bei chemischen Reaktionen frei, die durch natürliche radioaktive Zerfälle im Untergrund angestoßen werden.
„Aber in welchem Maße die unterirdischen Ökosysteme auf diesen radiolytischen Produkten beruhen, war bislang kaum bekannt – auch weil man nicht wusste, wie hoch die chemische Ausbeute durch diese Zerfallsstrahlung ist“, erklären Justine Sauvage von der Universität Göteborg und ihre Kollegen. Sie haben deshalb am Beispiel des tiefen Ozeansediments untersucht, wie viel Wasserstoff durch radioaktive Strahlung entsteht.
