Allgemeine Mikrobiologie

13.7Methanogenese:CO 2 alsElektronenakzeptor 395
Abb.13.11 MischkultureinesschwefelreduzierendenBakteriums(Desulfuromonasacetoxidans)und
einesgrünen phototrophenBakteriums(Chlorobium
sp.) auf einem Agar-Nährboden. In der großen zentralen Kolonie von
Desulfuromonas acetoxidans wird Acetat oxidiert und Schwefel reduziert. Der
Schwefelwasserstoff diffundiert in die Umgebung und dient den Zellen von
Chlorobium als Wasserstoffdonator für die CO 2 -Fixierung. Der ausgeschiedene
SchwefeldiffundiertzurzentralenKoloniezurück(vermutlichinFormvonPolysulfid)undwirdwiederalsElektronenakzeptorverwendet.
13.7 Methanogenese:CO 2 alsElektronenakzeptor
DiestriktanaerobenacetogenenundmethanogenenMikroorganismen
stehenamEndederKettedesanaerobenStoffabbaus.DurchdieStoffwechselaktivitätanaeroberMikroorganismen(primärerundsekundärer
Gärer,Kap.12)wirdorganischeSubstanzübermehrereZwischenstufen
zu Essigsäure, Wasserstoff und CO 2 vergoren. Diese Produkte werden
letztlichvondenMethanogenenfürihrenEnergie-undBaustoffwechsel
genutzt.DasnatürlichgebildeteMethanstammtzuetwa70%ausAcetat,
derRestausH 2 undCO 2 (sieheKapitel1.6).Manschätzt,dassbeiderMineralisationorganischerSubstanzbis1,5%desKohlenstoffszunächstals
MethanfreigesetztwirdunderstspäterzuCO 2 oxidiertwird,vorallem
durch abiotische Prozesse in der Atmosphäre. Große Mengen Methan
stammenausTundren,SüßwassersedimentenundSumpfgebieten(daher
derName„Sumpfgas“;Abb.13.12),aberauchausReisfeldern,Faultürmen
der Kläranlagen („Biogas-Anlagen“) und den Mägen der Wiederkäuer
(Pansen)undtragenzurglobalenMethanbilanzbei.SchließlichlagernriesigeMengendesGases(auchabiogenesMethanvulkanischerHerkunft)in
derTiefseealssog.Methanhydrate(„Methaneis“),diesichmitWasser
unter hohem Druck und niedrigen Temperaturen bilden (Abb. 13.13).
DaMethaneinca.20-fachstärkeresTreibhausgasistalsCO 2 ,wirdseit
kurzemversucht,dieglobaleAusstoßratedesMethansaufgrundmenschlicherTätigkeitzubegrenzen.
Abb.13.12 NachweisderBildungvonMethan
in Sümpfen. Das brennbare Sumpfgas wird in
einem Trichter gesammelt und kann dann abgefackeltwerden(AufnahmeJ.Gescher).
Abb. 13.13 Methanhydrat („Methaneis“) aus der Tiefsee. Unter hohem
Druck und den tiefen Temperaturen am Meeresboden bildet sich eine Einschlussverbindungaus
Wasser und Methan („Methaneis“), die bei 4 hC bereits
bei35bar(unterhalb350mWassertiefe)stabilist.DasfesteMethanhydratzersetzt
sich an der Oberfläche, und dabei wird Wasser und brennbares Methan
freigesetzt(Quelle:IFM-GEOMAR,Leibniz-InstitutfürMeereswissenschaften).
Aus Fuchs, G. : Allgemeine Mikrobiologie (ISBN 978-313-444608-1) © Georg Thieme Verlag KG 2007
Dieses Dokument ist nur für den persönlichen Gebrauch bestimmt und darf in keiner Form an Dritte weitergegeben werden!