von Herrn Reinhard Wilms - ICBM

EINLEITUNG
(Valentine, 2002). Aerob kann es dabei durch methanothrophe Bakterien abgebaut werden
(Hanson & Hanson, 1996). Erste Untersuchungen zeigten auf, dass ein Abbau des Methans
auch anaerob gekoppelt mit einer Sulfatreduktion erfolgen müsste (Iversen & Jorgensen,
1985; Höhler et al., 1994). Dies wurde anhand gegenläufiger Profile des Sulfats und des
Methans postuliert. Man nimmt heute an, dass bis zu 90 Prozent des gebildeten Methans in
marinen Habitaten anaerob wieder abgebaut wird (Barnes & Goldberg, 1976; Hinrichs &
Boetius, 2002). Boetius et al. konnten im Jahr 2000 mittels Fluoreszenz in-situ
Hybridisierung (FISH) Konsortien von Sulfatreduzierern und Methanogenen (ANME)
detektieren, die bis heute für den anaeroben Abbau des Methans verantwortlich gemacht
werden (Boetius et al., 2000). Solche Konsortien sind in der Folgezeit in vielen marinen
Habitaten detektiert worden (Orphan et al., 2001; Ishii et al., 2004). Dennoch konnte bis jetzt
kein eindeutiger Beweis erbracht werden, dass es zu einem Austausch von
Elektronendonatoren zwischen den einzelnen Vertretern der Konsortien gekommen ist. Der
einzige Beweis zur Feststellung einer Beteiligung von methanogenen Archaeen an der
anaeroben Oxidation von Methan wurde indirekt geführt. So geht die biologische Oxidation
von Methan mit einer Isotopenfraktionierung einher. Dabei wird das leichtere Isotop 12 CH 4
gegenüber dem schwereren 13 CH 4 bevorzugt oxidiert. Die von den methanoxidierenden
Prokaryoten gebildete Biomasse weist demzufolge niedrigere 13 C- zu 12 C-Verhältnisse auf als
das im umgebenden Medium gelöste Methan (Burns, 1998). Solche erniedrigten delta 13 C-
Werte ließen sich nun auch in für Archaeen charakteristischen Lipid-Biomarkern
(Archaeolen) an den entsprechenden Standorten nachweisen (Elvert et al., 2000; Pancost et
al., 2000). Die gleichzeitig auftretende starke Dominanz spezieller Archaeen (ANME 1-3) in
den aktiven Sediment-Horizonten machte diese zu wahrscheinlichen Kandidaten für den
methanoxidierenden Part in einer syntrophen Gemeinschaft (Hinrichs et al., 1999; Michaelis
et al., 2002; Teske et al., 2002). Ähnliche niedrige delta 13 C-Werte in charakteristischen Lipid-
Biomarkern der assoziierten sulfatreduzierenden Bakterien sprechen für das Vorhandensein
eines in der reversen Methanogenese entstehenden Intermediates. Dies dient wahrscheinlich
in der Folge den syntrophen Sulfatreduzierern als Elektronendonator. Aktuelle Modelle
favorisieren in diesem Zusammenhang eine Reaktion, bei der die Übertragung des Methan-
Kohlenstoffes auf Acetat bei gleichzeitiger Bildung von molekularem Wasserstoff erfolgt
(Boetius et al., 2000; DeLong, 2000). Durch Laborversuche mit Konsortien in Sedimenten
von Hydrate Ridge konnte 2001 gezeigt werden, dass diese unter anoxischen Bedingungen bei
Oxidation definierter Mengen von Methan äquimolare Mengen an Sulfid produzieren
(Nauhaus et al., 2002). Trotz all dieser Erkenntnisse ist der Sachverhalt, dass die anaerobe
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