Stark verschmutzte Gewässer wie das Grevelingenmeer geben große Mengen Methan ab, weil der natürliche Methanfilter im Sediment stark belastet ist. Das Grevelingenmeer ist der größte Salzwassersee Westeuropas. Es liegt in den Niederlanden und entstand durch die Deltawerke, die es von der Nordsee abtrennten, aber über den Brouwersdamm dennoch Salzwasser einströmen lassen. Die Wasserverschmutzung in diesem Gewässer führt zur Bildung giftiger Sulfide, die methanverzehrende Mikroorganismen – sogenannte Methanfresser – abtöten und dafür sorgen, dass noch mehr Methan in die Atmosphäre entweicht. Dies verschärft nicht nur die Treibhausgasemissionen, sondern schadet auch dem Leben im Wasser und den Ökosystemen.
Doch es gibt Hoffnung: Eisen und Mangan könnten dazu beitragen, die Methanemissionen zu reduzieren, sagt die Mikrobiologin Anna Wallenius. Sie promoviert derzeit an der Radboud-Universität in Nijmegen, die für ihre Lehre, internationale Ausrichtung und innovative Forschung bekannt ist.
Wallenius’ Analyse zeigt, dass Küstengebiete wichtige Methanquellen sind, da Flüsse Nährstoffe – etwa aus Kunstdünger – sowie organisches Material wie abgestorbene Algen und unbehandelte Abwässer in sie eintragen. Wenn Mikroorganismen dieses Material zersetzen, werden CO₂ und Methan freigesetzt. Andere Mikroorganismen verbrauchen Methan, bevor es in die Atmosphäre gelangt; dieser natürliche Prozess wird als Methanfilter bezeichnet.
Ihre Forschung ergab, dass dieser Prozess im Grevelingenmeer besonders gestört ist. „Wir waren überrascht von der Menge an Methan, die im Sediment produziert wird“, sagte sie. „Der Methanzyklus dort ist völlig aus dem Gleichgewicht geraten.“ In den verschmutzten Sedimenten des Sees entstehen hohe Sulfidkonzentrationen – einerseits durch Methanfresser selbst, andererseits durch den Abbau organischer Stoffe.
Dieses Sulfid ist giftig für Fische und andere Organismen und hindert zudem Methanfresser daran, richtig zu funktionieren. „Aufgrund der hohen Sulfidkonzentration können Methanfresser nicht effektiv überleben, wodurch die Methanproduktion freien Lauf hat“, erklärt Wallenius. „Der hohe Gehalt an organischem Material führt ohnehin schon zu verstärkter Methanbildung – und das Sulfid verschlimmert die Situation weiter.“
Leichte Hoffnung auf Besserung
Trotz dieser beunruhigenden Erkenntnisse bietet Wallenius’ Forschung auch Hoffnung. In der Ostsee entdeckte sie alternative Wege zur Methanentfernung: „Während Methanfresser im Grevelingenmeer auf Sulfat angewiesen sind, nutzen sie in der Ostsee Eisen und Mangan“, sagt sie. „Diese Metalle können Methanfressern helfen, Methan effektiver abzubauen.“
Um dies zu untersuchen, sammelte Wallenius mit einem Forschungsschiff, ausgestattet mit einem großen Bohrer, Sedimentproben vom Grund des Sees und analysierte im Labor jede Schicht auf ihre Zusammensetzung. „Jetzt, da wir wissen, dass Eisen und Mangan die Methanoxidation unterstützen können, können wir dieses Wissen nutzen, um die Gesundheit der Methanfilter wiederherzustellen und die Emissionen zu reduzieren“, schließt Wallenius. „Wir müssen handeln – wenn wir so weitermachen wie bisher, werden unsere Küstenökosysteme zerstört.“