Ein natürlicher CO2-Speicher dank symbiotischer Bakterien

Seegraswiesen bedecken große Küstenbereiche unseres Planeten und bieten dort einen vielseitigen Lebensraum. Außerdem nehmen sie große Mengen Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre auf und speichern ihn im Ökosystem. Um so gut zu gedeihen, brauchen die Seegräser Nährstoffe, hauptsächlich Stickstoff. Bisher glaubte man, dass die Pflanzen den Stickstoff vorwiegend aus dem umgebenden Wasser und Sediment aufnehmen. Diese sind allerdings extrem nährstoffarm. Nun zeigt eine Studie von Forschenden des Bremer Max-Planck-Instituts für marine Mikrobiologie, dass Seegras im Mittelmeer in seinen Wurzeln eine Symbiose mit einem Bakterium unterhält, welches den für das Wachstum notwendigen Stickstoff liefert. Solche Symbiosen waren bisher nur von Landpflanzen bekannt.

Seegräser sind weit verbreitet in den flachen Küstenregionen gemäßigter und tropischer Meere. Sie bedecken bis zu 600.000 Quadratkilometer weltweit, was etwa der Fläche von Frankreich entspricht. Sie bilden die Grundlage für das gesamte Ökosystem, das zahlreichen Tieren, darunter auch bedrohte Arten, wie Meeresschildkröten, Seepferdchen und Seekühe, ein Zuhause ist und vielen Fischarten eine sichere Kinderstube bietet. Außerdem schützen Seegräser die dahinterliegenden Küsten vor Abtragung durch Sturmfluten und nehmen jedes Jahr Millionen von Tonnen an Kohlendioxid auf, das für lange Zeiten im Ökosystem als sogenannter „blauer Kohlenstoff“ gespeichert wird.

Der Lebensraum vieler Seegräser ist für einen Großteil des Jahres arm an Nährstoffen, wie beispielsweise Stickstoff. Der Stickstoff ist zwar in seiner elementaren Form reichlich im Meer vorhanden, doch in dieser Form können ihn die Seegräser nicht aufnehmen. Dass die Pflanzen dennoch üppig gedeihen, liegt an ihren jetzt entdeckten kleinen Helfern: bakterielle Symbionten, die Stickstoff innerhalb der Wurzeln fixieren und den Pflanzen in nutzbarer Form zur Verfügung stellen. Wiebke Mohr und ihre Kolleginnen und Kollegen vom Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie in Bremen, Hydra Marine Sciences in Bühl und dem Schweizer Wasserforschungsinstitut Eawag beschreiben nun in ihrer Studie, wie diese innige Beziehung zwischen Seegras und Bakterium organisiert ist.

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