Toen Friederike Gründger en haar team de lange openbarsten, zware cilinders van zwart sediment getrokken uit de oceaanbodem, ze waren verrast om zakken met geelachtig groen slijm te vinden die in twee van de monsters waren begraven. De gemiddelde persoon beschouwt het verschijnen van zo'n ongepaste smurrie misschien niet als een reden voor een feestje, maar de biologen wisten dat dit slijm, ook wel bekend als biofilm, was een hoogst ongebruikelijke vondst op deze specifieke locatie, en zou zelfs een rol kunnen spelen op het gebied van klimaatverandering.

Deze groep van het Centre for Arctic Gas Hydrates, Omgeving, en klimaat (CAGE) bij UiT De Arctic University of Norway ging op zoek naar de microscopische en macroscopische organismen die leven in of rond koude sijpelingssites zoals Gas Hydrate Pingos (GHP) in het Svalbard-gebied.

Deze koepelachtige, geologische structuren lekken methaangas in het oceaanwater met het potentieel om naar de oppervlakte te reizen en onze atmosfeer binnen te komen, mogelijk de klimaatverandering bevorderen.

Onderwaterorganismen gedijen op dodelijk broeikasgas

Sommige van de organismen die op deze locaties leven, zijn relevant voor dit proces, omdat ze zich hebben aangepast om van het methaan te leven en het om te zetten in onschadelijke verbindingen zoals carbonaat en water. Deze activiteit wordt anaërobe oxidatie van methaan (AOM) genoemd en heeft een wereldwijde impact op de diffusie van methaan onder water. De meest relevante entiteiten die bijdragen aan dit proces zijn methanotrofe archaea (ANME -1, -2, en -3) en sulfaatreducerende bacteriën (SRB), twee micro-organismen die gewoonlijk co-afhankelijk in kolonies leven. Het is nog onduidelijk, echter, waar ze betrouwbaar kunnen worden gevonden en hoe betrokken ze zijn bij dergelijke methaanbeheersing.

Slijmerige biofilm bedekt microbiële gemeenschappen; biedt bescherming

Biofilms zijn lijmachtige stoffen die clusters van microben omsluiten om extra bescherming te bieden tegen de elementen. Ze zijn overal in de natuur te vinden, zelfs op het menselijk lichaam; biofilms kunnen leiden tot complicaties bij de wondverzorging en als tandplak aan uw tanden hechten. Maar ze zijn ook te vinden op de oceaanbodem, het beschermen van de microbiële gemeenschappen die zich vestigen in de buurt van gebieden met methaanaccumulatie. Waar ze meestal niet worden gevonden, echter, bevindt zich in de scheuren en spleten van zeebodemsediment - tenminste, niet voor zover wij weten. Maar het onderzoek van Gründger et al. laat ons misschien eens te meer zien hoe de oceaan ons voortdurend kan verrassen.

Onderzoeksresultaten verrassen wetenschappers

Hier zijn de hoogtepunten uit het onlangs gepubliceerde artikel van Gründger et. al. in Wetenschappelijke rapporten :

• Dit is het eerste geval van biofilms, zichtbaar voor het blote oog, gevonden in de scheuren van methaanrijk sediment in Arctische wateren. Het kan een veel voorkomend verschijnsel blijken te zijn waarvan we ons voorheen niet bewust waren.
• Beide gevonden biofilmmonsters bleken een zeer unieke microbiële samenstelling te hebben met ANME-1 als dominante groep. Dit is nog maar één keer eerder gezien, als rifvormende microbiële matten in de Zwarte Zee.
• Hoewel ANME-1- en SRB-microben elkaar meestal helpen methaan te absorberen, er was geen direct cel-tot-cel contact tussen de twee in deze specifieke biofilms. Dit leidt ertoe dat onze wetenschappers zich afvragen of ANME-1 het methaan zou kunnen filteren zonder de aanwezigheid van de SRB, iets dat voorheen voor onmogelijk werd gehouden.