Was Forscher an die Küsten zieht

Raffinierte Sandkastenspiele

Zahlreiche Mikroorganismen, wie diese kleine Kieselalge, haften an der Oberfläche der Sandkörner. Bild vergrößern
Zahlreiche Mikroorganismen, wie diese kleine Kieselalge, haften an der Oberfläche der Sandkörner.

Wer auf Sylt Urlaub macht, schätzt vor allem die kilometerlangen Strände der Insel. Urlauber liegen dort in der Sonne oder lassen sich während langer Spaziergänge den Wind um die Ohren pfeifen; Kinder sammeln Muscheln und anderes Strandgut oder bauen Sandburgen. Bei Niedrigwasser beobachten große wie kleine Hobbyforscher das Treiben von Wattwürmern, Krebsen und vielem mehr. In regelmäßigen Abständen kommen auch Wissenschaftler aus Bremen nach Sylt. Denn für die Mitarbeiter des Max-Planck-Instituts für marine Mikrobiologie sind die Strände der Insel ein riesiges Freilandlabor. Die Forscher interessieren sich in erster Linie allerdings nicht für Organismen, die man mit dem bloßem Auge sehen kann, sondern für solche, die zum größten Teil unsichtbar im Sand leben, der um Sylt herum teilweise periodisch mit Wasser überspült wird und dann wieder trocken fällt.

Sand besteht aus Siliziumdioxid. Chemisch betrachtet gibt es in der Natur wohl kaum ein langweiligeres, reaktionsträgeres Material. Dass im Sylter Sand trotzdem Leben steckt, kann Perran Cook, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Bremer Max-Planck-Institut, mit einfachen Mitteln demonstrieren: Er nimmt eine Hand voll Sand und gibt diesen in ein Schraubdeckelglas. Dann schüttet er etwas Azeton dazu, ein farbloses Lösungsmittel, das er aus dem Labor mit gebracht hat. Er muss das Glas nur noch kurz schütteln – und die Lösung färbt sich grasgrün. „Das ist Chlorophyll, das auch das Gras oder die Blätter von Bäumen grün färbt,“ erklärt Cook. „Hier stammt es aus winzigen Algen, die es wie alle Pflanzen für die Fotosynthese benötigen.“ Erst wenn man das Chlorophyll mit Azeton extrahiert, wird es sichtbar.

Experten schätzen, dass mehrere Hunderttausend unterschiedliche Mikroorganismen, vor allem verschiedene Algen- und Bakterienarten, zwischen den Sandkörnern leben. „Davon wurden bisher weniger als ein Prozent identifiziert“, sagt Antje Boetius, Leiterin der Forschungsgruppe „Mikrobielle Habitate“ am Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie. Das liegt wohl auch daran, dass Wissenschaftler bis vor wenigen Jahren nicht besonders viel Leben zwischen den Sandkörnern vermuteten. Im Vergleich zu schlammigem Untergrund strömt das Wasser durch Sand nämlich relativ schnell hindurch. Man nahm deshalb an, dass Nährstoffe schnell weggespült werden und Mikroorganismen demzufolge die Lebensgrundlage fehlt. Außerdem ist sandiger Meeresboden schwer zu untersuchen; es gab lange Zeit einfach keine geeigneten experimentellen Methoden.

Inzwischen wissen die Forscher, dass Sande, die an den Küsten der Kontinente periodisch oder ständig mit Meerwasser bedeckt sind, wie gigantische Filtersysteme arbeiten. Denn über die Flüsse gelangen riesige Mengen organisches Material und anorganische Nährstoffe wie Nitrat und Phosphat ins Meer. Die im Sand lebenden Mikroorganismen nutzen diese Substanzen zum Wachstum und gewinnen daraus Energie. Dabei sorgen sie dafür, dass organisches Material abgebaut wird. Die Küstenregionen sind deshalb ein riesiges, sich selbst reinigendes Ökosystem.

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