Wenn Wissenschaftler von Treibhausgasen sprechen, rechnen sie deren Effekt in CO₂-Äquivalente um. Denn neben dem bekannten Kohlenstoffdioxid gibt es eine Reihe weiterer Gase, die das Klima aufheizen. Distickstoffmonoxid, besser bekannt als Lachgas, ist ein solches Gas, das für das Klima rund 300 Mal so schädlich ist wie CO₂. Geowissenschaftler der Eberhard-Karls-Universität Tübingen haben nun eine bislang unbekannte Quelle dieses Treibhausgases identifiziert.

Bedingungen im Labor nachgestellt

„Bisher ging man davon aus, dass in klassischen marinen Küstensedimenten Lachgas hauptsächlich als Zwischenprodukt bei der Umsetzung von Nitrat durch Bakterien entsteht“, erläutert Andreas Kappler. Doch Messungen hatten mehr Lachgas ergeben als dieser Prozess erklären konnte. Zudem fanden sich auch in den Böden von Reisfeldern und in Flusssedimenten ungeklärte Lachgasquellen. Die Tübinger Forscher haben daher mit Sedimentproben von der dänischen Ostseeküste die dortigen Bedingungen im Labor nachgestellt und und die dort ablaufenden Prozesse analysiert.

Chemischer Prozess erzeugt aus Eisen und Nitrit Lachgas

Demnach sind für gut ein Viertel der Lachgasemissionen in Meeressedimenten nicht mikrobielle, sondern chemische Prozesse verantwortlich, wie die Wissenschaftler im Fachjournal „Scientific Reports“ berichten. „Dabei wird extrem schnell Lachgas gebildet und freigesetzt“, schildert Caroline Schmidt von der Universität Tübingen die Beobachtung. Ganz unbeteiligt seien Mikroorganismen allerdings nicht: Die Ausgangsstoffe dieser Reaktion – zweiwertiges Eisen und Nitrit – werden von Mikroben erzeugt.

Interaktion von Mikroorganismen und Sedimentchemie verstehen

„Die Studie verdeutlicht, wie Prozesse auf kleinster Skala – Interaktionen zwischen Mikroorganismen und der Sedimentchemie – massive Auswirkungen auf globale Umweltphänomene wie die Treibhausgasemission haben können“, resümiert Schmidt. Die Relevanz verdeutlicht Kollege Kappler: „Wir müssen alle durch Menschen verursachten und natürlichen Quellen der Bildung von Treibhausgasen verstehen, um die künftige Klimaentwicklung abschätzen zu können.“

bl