Wenn es regnet, dann regnet es Bakterien

29.01.2013 | 18:17 |  JÜRGEN LANGENBACH (Die Presse)

Mikroorganismen können Wolken erst bilden, dann in ihnen leben und endlich dafür sorgen, dass sie abregnen. Eine Hypothese sieht darin eine Wanderstrategie.

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Wenn sich Unwetter aufbauen, dann könnte man meinen, dass der Himmel lebt, und wenn sich die Wolken entladen, braucht es auch nicht viel Fantasie für diese Vorstellung. Und was endlich auf den Boden prasselt, hat durchaus Leben in sich: In Schottland sind schon, fernab der Küsten, Heringe vom Himmel gefallen, in den USA Frösche. Das ist so exotisch, dass es Schlagzeilen macht, ganz normal hingegen ist anderes Leben in Wolken, das der „Spora“, das sind Mikroorganismen, Pilze und vor allem Bakterien. Sie stellen 20Prozent aller Partikel, die hoch in den Lüften schweben und einen Durchmesser von einem Viertel bis zu einem Mikrometer haben.

Und was in dieser Größe ist, ist nicht nur in Wolken, es macht sie auch, diese Partikel sind Wolkenkristallisationskerne (cloud condensation nuclei, CCN), an ihrer Oberfläche lagert sich Wolkenwasser an. Das fällt nicht einfach herunter, es muss zunächst zu Eis werden. Auch dafür können Bakterien sorgen, manche sind Eiskristallisationskerne (ice nucleation, IC), sie setzen den Gefrierpunkt des Wassers herauf: Die Tropfen gefrieren, das Eis fällt herab und wird weiter unten zu Regen. Oder auch nicht, dann prasselt der Hagel. Das tat er etwa am 25.Mai 2009 in Ljubljana, er wurde schon erwartet, von Bakteriologen um Ulrich Karlson (Roskilde), sie sammelten Hagelkörner ein und schlossen mit ihrer Analyse eine Lücke im Wissen um das Leben am Himmel.

Denn dass es dort Spora gibt – bis hoch hinauf, eine russische Rakete brachte aus 60 Kilometern Höhe Bakterien mit, lebende –, weiß man schon lange; und dass sie in Wolken wirklich leben, Stoffwechsel treiben und sich mehren, hat eine österreichische Gruppe – Birgit Sattler, Roland Psenner (Innsbruck), Hans Puxbaum (TU Wien) – im Jahr 2001 gezeigt und deshalb vorgeschlagen, die Wolken, die immerhin 60Prozent des Himmels bedecken, als eigenes „mikrobielles Habitat“ zu betrachten (Geophysical Research Letters, 28, S.239).

 

Hagel über Ljubljana füllt Forschungslücke

Aber sind die Bakterien in den Wolken auch die, die mit dem Regen unten ankommen? Oder schweben Letztere tiefer unten und werden von den Tropfen mitgerissen? Hagel kann es zeigen: Was immer in seinen Körnern ist, stammt aus der Wolke. Und der Hagel von Ljubljana hat es gezeigt: Die Bakterien, die am Boden ankommen, sind in den Wolken gestartet (PLoS One, 24.1.).

Aber wie sind sie überhaupt hinaufgekommen? Mit dem Wind, so wie die Heringe in Schottland auch. Und bei besonderen Winden kommen sie weit hinauf: Die Nasa hat im Jahr 2010 Forschungsflugzeuge in zehn Kilometern Höhe zwei tropische Wirbelstürme erkunden lassen, auch Bakterien wurden eingesammelt. Athanasios Nenes (Atlanta) hat die Proben ausgewertet und in den beiden Hurrikans ganz unterschiedliche Bakterien gefunden. Das hatte man erwartet, die Hurrikans waren in unterschiedlichen Regionen entstanden und über unterschiedliche Regionen hinweggezogen.

Doch es gab auch gleiche Arten. (Pnas, 28.1.). Wo die herkamen, konnte Nenes nicht klären. Aber William Hamilton, ein Arzt, der es als Evolutionsbiologe zu hohem Ruf brachte, publizierte 1998 eine Idee, die die Gaia-Hypothese von James Lovelock überhöhte (Ethology, Ecology & Evolution, 10, S.1). Der zufolge produzieren Algen zum Schutz vor zu viel Sonne eine Chemikalie (Dimethylsulfid), die für Wolkenbildung und damit Schatten sorgt. Bei Hamilton tun Bakterien das Gleiche, um neue Habitate zu erreichen. Erst machen sie Wärme/Aufwind, dann Wolken, in denen gibt es Nährstoffe genug. Aber in denen ist es auch unwirtlich: Kälte, UV-Strahlung. Und irgendwo müssen sie ohnehin wieder herab. Dann machen sie Eis. „Im Unterschied zur Gaia-Hypothese kann unsere den Anspruch erheben, dass die Verteilung der Mikroorganismen durch Wolken eine Funktion der Anpassung an die Umwelt hat“, schloss Hamilton.

("Die Presse", Print-Ausgabe, 30.01.2013)

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