Entdeckung von versteckten Mikroben, die Wasser reinigen, ohne dass wir es wissen 💧

Ein amerikanisches Team hat eine neue Gruppe von Mikroben identifiziert, die bis zu mehr als 20 Meter unter der Erde vergraben sind. Diese Organismen, die in tiefen Böden dominieren, spielen eine Schlüsselrolle bei der Wasseraufbereitung.


Diese Entdeckungen beleuchten einen wenig bekannten Aspekt der „kritischen Zone“ – dieser Schnittstelle zwischen Atmosphäre, Boden und Gestein, die lebenswichtige Kreisläufe reguliert. Die Forscher betonen die einzigartige Anpassung dieser Mikroben an ressourcenarme Umgebungen, in denen sie Restschadstoffe filtern.

Ein neues mikrobielles Phylum mit aquatischen Ursprüngen

Die Analyse von Proben, die bis zu 21 Meter tief in den USA und China entnommen wurden, enthüllte die dominante Präsenz des Phylums CSP1-3. Diese bisher unbekannten Mikroben machen bis zu mehr als die Hälfte der lokalen mikrobiellen Gemeinschaften aus. Ihre Häufigkeit steht im Kontrast zu der in Oberflächenböden, wo normalerweise keine Art mehr als ein paar Prozent ausmacht.

Die genetischen Daten zeigen, dass diese Organismen von aquatischen Vorfahren abstammen, die vor Millionen von Jahren in heißen Quellen oder Seen lebten. Ihre Evolution zeigt mindestens einen großen Übergang: von aquatischen Umgebungen zu Oberflächenböden und dann zu tiefen Schichten. Diese schrittweise Anpassung erklärt ihre Spezialisierung auf ressourcenarme Umgebungen.


Im Gegensatz zu ruhenden Mikroben zeigen CSP1-3 eine permanente Stoffwechselaktivität trotz sehr langsamen Wachstums. Ihr Genom offenbart einzigartige Mechanismen, wie die Synthese von Trehalose, die es ihnen ermöglicht, unter diesen extremen Bedingungen zu überleben. Diese Eigenschaften könnten ihren ökologischen Erfolg in den Tiefen des Bodens erklären.

Natürliche Reiniger des Grundwassers

In den tiefen Schichten der „kritischen Zone“ wirken die CSP1-3-Mikroben als ultimative biologische Filter. Während Oberflächenböden Regenwasser schnell behandeln, halten diese unteren Schichten Flüssigkeiten länger zurück und ermöglichen so eine verlängerte Reinigung. Die Mikroorganismen zersetzen dort Kohlenstoff- und Stickstoffrückstände, die von der Oberfläche ausgewaschen wurden.

Ihr einzigartiger Stoffwechsel kombiniert die Oxidation von Kohlenmonoxid, heterotrophe Fermentation und die Nutzung anorganischer Substrate. Diese Anpassungen ermöglichen es ihnen, trotz Sauerstoffmangels und Nährstoffknappheit zu funktionieren. Ihre Rolle ist entscheidend: Sie beseitigen die letzten Schadstoffe, die die oberen Bodenschichten durchdrungen haben.

Diese Entdeckung eröffnet Perspektiven für die Biorestauration. Die Forscher versuchen nun, diese Mikroben im Labor zu kultivieren, um ihr Potenzial gegen bestimmte Schadstoffe zu untersuchen. Ihre besondere Physiologie könnte unerwartete Lösungen für die Behandlung von kontaminiertem Wasser enthalten.