Polarforschung: Überleben in der Dunkelheit

Seit fast 100 Jahren zieht dieser Anblick Polarforscher in seinen Bann: Das weiße Eis am Fuß des Taylor-Gletscher in der Ostantarktis ist überzogen von roten Schlieren, so als würde der Eispanzer bluten. „Blood Falls“ werden die gefrorenen Wasserfälle seit ihrer Entdeckung im Jahr 1911 genannt. Zunächst glaubte man, die Färbung werde von Algen hervorgerufen. Spätere Analysen zeigten aber, dass dort eisenhaltiges Wasser zutage tritt, das beim Kontakt mit dem Sauerstoff der Luft oxidiert – also eine Art Rost bildet.

Doch das Wasser enthält nicht nur Eisen, sondern auch Mikroorganismen, die seit mindestens anderthalb Millionen Jahren in einer abgeschlossenen Wasserlinse unter dem Eis leben. Das berichten US-Forscher um Jill Mikucki im Fachblatt „Science“ (Band 327, Seite 397). Genetische Untersuchungen der Mikroben zeigten, dass die Einzeller nahe mit Bakterien verwandt sind, die im Meer leben. Die Wissenschaftler vermuten, dass die Wasserlinse der Rest eines Fjords ist, der vor langer Zeit weitgehend trockenfiel und von Eis überdeckt wurde.

Dass die Einzeller so lange überlebten, hätten Forscher noch vor wenigen Jahren kaum für möglich gehalten, berichtet Mikucki. Denn der versteckte See ist eisig kalt, extrem salzig, enthält keinen Sauerstoff und ist obendrein stockdunkel. Eine Energiegewinnung mittels Fotosynthese ist somit ausgeschlossen. Wie die Forscher schreiben, nutzen die Mikroben für ihren Stoffwechsel die Schwefelverbindung Sulfat, die sie zu Sulfit umwandeln. Bei den chemischen Reaktionen spielt auch Eisen eine Rolle, das wahrscheinlich aus dem felsigen Untergrund stammt – und teilweise mit dem abfließenden Wasser ans Tageslicht gelangt.

Was jedoch in dem verborgenen Lebensraum passiert, können die Wissenschaftler nur anhand von chemischen Analysen rekonstruieren. „Die Eisdecke ist zu dick, um mit einer Bohrung bis zu dem unterirdischen See vorzudringen“, sagt John Priscu, der an den Forschungen beteiligt war.

Aber allein die Erkenntnis, dass Einzeller so lange unter unwirtlichen Bedingungen überleben, habe enormen Wert, sagt Priscu. Einige Forscher vertreten nämlich die Ansicht, dass die Erde in der Vergangenheit mindestens einmal fast vollständig von Eis bedeckt war. Die Hypothese ist zwar heftig umstritten, aber die Mikroben von Blood Falls zeigen, dass selbst eine globale Vereisung die Lebewelt nicht vollständig auslöschen kann.

Was hier klappt, könnte auch auf anderen Planeten funktionieren: Auf dem Mars gibt es ebenfalls Eisschichten, die Linsen mit salzigem Wasser enthalten. Vielleicht schwimmen auch dort Einzeller, die weder Licht noch Sauerstoff benötigen. Ralf Nestler