Ein Team des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie und der Universität Jena hat herausgefunden, dass Mikroorganismen im Grundwasser mehr als die Hälfte des dort enthaltenen Methans abbauen, bevor es in die Atmosphäre gelangt. Methan gilt als eines der wirksamsten Treibhausgase. Eine emittierte Tonne Methan ist, auf 100 Jahre gesehen, so klimaschädlich wie 25 Tonnen Kohlendioxid. ⁠Die neuen Erkenntnisse zeigen, dass unterirdische Mikroben einen bisher unterschätzten Beitrag zum Klimaschutz leisten.

Bedeutung für Klima und Wasserwirtschaft

Methan entsteht natürlicherweise in Böden, Feuchtgebieten und im Grundwasser. Es ist Teil des natürlichen Kohlenstoffkreislaufs. Probleme mit Methan im Grundwasser sind laut Forschenden eher selten. Nur in seltenen Fällen müssten Brunnen wegen hoher Methankonzentrationen belüftet werden. Bisher gibt es kaum Daten darüber, welche Mengen dieses Methans an die Oberfläche gelangen. Mit einer hochpräzisen Radiokohlenstoff-Methode konnten die Forschenden erstmals zeigen, dass Mikroben im Grundwasser als natürlicher Methanfilter wirken. Damit werden wichtige Grundlagen für Klima- und Wasserbewertungssysteme geschaffen – etwa, um Regionen zu erkennen, in denen diese Filterfunktion geschwächt ist.

Laut Fachleuten eröffnet die Studie neue Perspektiven für biogeochemische Modelle. "Hier wird echte Pionierarbeit geleistet", betont Tillmann Lüders von der Universität Bayreuth. Die Radiotracermethode sei technisch anspruchsvoll, die Ergebnisse aber belastbar. Thomas Riedel vom IWW Wasserforschungsinstitut hebt hervor, dass erstmals zuverlässige Abschätzungen über das Schicksal von Methan im Grundwasserleiter möglich werden. Christine Heim von der Universität Köln nennt die Studie "einen wichtigen Beitrag zum Verständnis unterirdischer Biosphärenprozesse". Hans-Peter Grossart vom IGB Berlin weist darauf hin, dass das Mikrobiom ein "hochwirksamer, aber empfindlicher Methanfilter" sei, dessen Funktion durch Schadstoffeinträge oder Klimaschwankungen beeinträchtigt werden könne.

Weltweite Relevanz und Ausblick

Die Forschenden schätzen, dass methanoxidierende Mikroben jährlich zwischen 167 und 778 Teragramm Methan abbauen – rund zwei Drittel der global im Grundwasser produzierten Menge. Das unterstreicht die Bedeutung dieser Prozesse für den globalen Kohlenstoffkreislauf. Laut Martin Elsner (TU München) liefern die Ergebnisse einen weltweit einzigartigen Datensatz: "Wenn man annimmt, dass Mikroben in Gegenwart kontinuierlicher Methanquellen anwachsen, sind solche globalen Schätzungen plausibel."

Neben der Klimawirkung kann Methan in hohen Konzentrationen auch ein Risiko für die Grundwasserqualität darstellen. "Unsere Methode kann helfen, potenzielle Risiken selbst in Aquiferen zu erkennen, die als sauber und sicher gelten", sagt Kirsten Küsel, Sprecherin des Exzellenzclusters "Balance of the Microverse" an der Friedrich-Schiller-Universität Jena.

Für die Praxis bedeuten die neuen Daten einen wichtigen Schritt – sowohl für den Klimaschutz als auch für ein nachhaltiges Grundwassermanagement. Sie zeigen, dass selbst tief unter der Erde mikroskopisch kleine Lebensgemeinschaften entscheidend mitwirken, die Erderwärmung zu bremsen.

Links/Studien

Heinze, Beatrix M. et al. Microbial oxidation significantly reduces methane export from global groundwaters, Proceedings of the National Academy of Sciences 2025

gp,pm,SMC

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