Ölkontaminationen stellen eine ernsthafte Bedrohung für die Umwelt dar, sowohl für marine als auch für terrestrial Lebensräume. Dr. Lisa Voskuhl, eine Mikrobiologin an der Universität Duisburg-Essen, hat in ihrer Forschung herausgefunden, dass Algen- und Bakteriengemeinschaften eine wichtige Rolle beim natürlichen Abbau von Öl spielen können. Ihre Arbeiten werden seit 2025 von der Daimler und Benz Stiftung mit 40.000 Euro unterstützt, die jährlich zwölf Stipendien für Postdoktorand:innen und Juniorprofessor:innen vergibt.
Erdöl, ein Naturprodukt, hat über Millionen von Jahren durch geologische Prozesse sein heutiges Format angenommen. Trotz seiner weiten Verbreitung in der Natur sind die Risiken, die von ihm ausgehen, alarmierend, insbesondere durch natürliche Ölaustritte. In Deutschland sind solche Vorkommen auch in den Wäldern Niedersachsens nachgewiesen worden. Dr. Voskuhl untersucht, wie Mikroorganismen in diesen Erdölvorkommen überleben und effektiv Öl abbauen können. Das Ziel ihrer Forschung besteht darin, optimierte mikrobiologische Kulturen zu entwickeln, die bei der Bekämpfung von Ölkontaminationen eingesetzt werden können.
Studien zu Mikroben im Meeresboden
Parallel zu Voskuhls Forschung beschäftigen sich Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie und am MARUM intensiv mit den besonderen Eigenschaften von Mikroben, die im tiefen Meeresboden leben. Diese Mikroorganismen sind nicht nur essential für den Abbau von Erdöl, sondern spielen auch eine entscheidende Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf. Untersuchungen haben gezeigt, dass Archaeen im Guaymas-Becken, einem aktiven tektonischen Gebiet im Golf von Kalifornien, Erdöl-Alkane unter anaeroben Bedingungen abbauen können, was ohne Sauerstoff schwierig ist.
Die Forschungsergebnisse zeigen, dass diese Mikroben durch einen speziellen Mechanismus, der ein Enzym namens Methyl-Coenzym-M-Reduktase (MCR) nutzt, auch bei hohen Temperaturen wirken können. In Laborstudien mit Sedimentproben aus diesem Gebiet wurde nachgewiesen, dass Archaeen der Gattung Candidatus Alkanophaga in der Lage sind, Alkane effektiv zu assimilieren. Das Vorhandensein von Bakterien der Gattung Thermodesulfobacterium, die durch Sulfatreduktion zur Atmung beitragen, unterstreicht die Komplexität dieser biologischen Gemeinschaften.
Hydrothermale Systeme und ihre Bedeutung
Ein weiterer bedeutender Aspekt der Forschung sind hydrothermale Systeme, die eine Schnittstelle zwischen Mikroben und dem Kohlenstoffkreislauf darstellen. Eine Studie von Forschern der Universitäten Bremen und Oldenburg hebt hervor, wie gelöstes organisches Material (DOM) in der Tiefsee durch sickerndes Öl entsteht und dabei als Energie- und Nahrungsquelle für Mikroorganismen dient. Dabei wird die Rolle von hydrothermalen Sedimenten als Quelle für bioverfügbare organische Moleküle und komplexe DOM-Verbindungen beleuchtet.
Diese Erkenntnisse sind nicht nur für die grundlagenwissenschaftliche Forschung wichtig, sondern könnten auch Einfluss auf die Ölindustrie haben. Die Studien zeigen, dass Mikroben nicht nur in der Lage sind, natürliche Ölaustritte zu beeinflussen, sondern möglicherweise auch zur Seltenheit solcher Austritte beitragen können. Verständnis über ihre Funktionsweisen wird zunehmend essenziell, um zukünftige ökologische Schäden durch Ölkontaminationen zu minimieren.
