Unerwartete Messungen aus der Tiefsee

In mehreren Tausend Metern Tiefe, fernab von Sonnenlicht, haben Forschende Hinweise darauf gefunden, dass sich am Meeresboden Sauerstoff bildet. Die Beobachtungen stammen aus Messungen in der Tiefsee, bei denen Sensoren lokal ansteigende Sauerstoffkonzentrationen registrierten, obwohl keinerlei Photosynthese möglich ist. Über die Ergebnisse berichtete The Brighter Side of News unter Berufung auf aktuelle ozeanografische Untersuchungen. Sollte sich der Befund bestätigen, würde er eine der grundlegendsten Annahmen der Biogeochemie infrage stellen: dass freier Sauerstoff in nennenswertem Umfang nur durch lichtgetriebene Prozesse entsteht.

Chemische Prozesse statt Photosynthese

Als mögliche Erklärung diskutieren die beteiligten Wissenschaftler elektrochemische Reaktionen an sogenannten polymetallischen Knollen. Diese kartoffelgroßen Gebilde aus Mangan-, Eisen-, Kobalt- und Nickelverbindungen liegen in großen Mengen auf dem Tiefseeboden. Unter bestimmten Bedingungen könnten sie wie natürliche Batterien wirken und Wasser elektrolytisch spalten. Dabei würde molekularer Sauerstoff entstehen – ganz ohne Licht, allein durch chemische Energie. Ein solcher Prozess war bislang höchstens theoretisch in Betracht gezogen worden und galt nicht als ökologisch relevant.

Bedeutung für den Ursprung komplexen Lebens

Die Entdeckung ist auch deshalb brisant, weil sie neue Perspektiven auf die frühe Erdgeschichte eröffnet. Lange bevor Cyanobakterien durch Photosynthese die Atmosphäre mit Sauerstoff anreicherten, könnten lokal begrenzte, „dunkle“ Sauerstoffquellen existiert haben. Solche Mikro-Oasen hätten möglicherweise frühe Formen aeroben Lebens begünstigt oder evolutionäre Übergänge erleichtert. Auch für die Astrobiologie ist das Szenario interessant, da es zeigt, dass Sauerstoff nicht zwangsläufig an Sonnenlicht gebunden sein muss – ein wichtiger Aspekt bei der Bewertung lebensfreundlicher Umgebungen auf anderen Himmelskörpern.

Unsicherheiten und offene Fragen

Trotz der Aufregung mahnen Fachleute zur Vorsicht. Die bislang veröffentlichten Daten sind begrenzt, und unabhängige Replikationen stehen noch aus. Unklar ist zudem, wie stabil und wie verbreitet diese Sauerstoffbildung tatsächlich ist und ob sie ökologische Relevanz über sehr kleine Skalen hinaus besitzt. Kritisch diskutiert wird auch, ob Messartefakte oder bislang unbekannte mikrobielle Prozesse eine Rolle spielen könnten. Peer-Review-Publikationen mit detaillierter Methodik sind entscheidend, um die Hypothese zu untermauern oder zu widerlegen.

Relevanz für Tiefsee-Nutzung und Umweltschutz

Sollte sich bestätigen, dass polymetallische Knollen aktiv an der Sauerstoffchemie der Tiefsee beteiligt sind, hätte das auch praktische Konsequenzen. Diese Knollen stehen im Fokus des geplanten industriellen Tiefseebergbaus. Eingriffe in solche Systeme könnten demnach nicht nur Lebensräume zerstören, sondern auch chemische Prozesse beeinflussen, die bislang völlig unterschätzt wurden.