Aufgeklärt: Bromelien „spucken“ Methan

Bromelien stoßen Methan aus und könnten damit eine Ursache für die weltweit erhöhte Methankonzentration über tropischen Regenwäldern sein.

Im Jahr 2003 wurden weltweit erhöhte Methankonzentrationen über tropischen Regenwäldern gemessen. Die Ursache dieser Emissionen war bislang unklar. Ein deutsches Forscherteam hat nun eine bisher unbekannte Methanquelle in den Baumkronen der Bergregenwälder in Süd-Ekuador entdeckt: Bromelien (Ananasgewächse). Diese krautigen Aufsitzerpflanzen (Epiphyt) sind durch die in Trichterform wachsenden Blätter in der Lage, in den feuchten Tropenwäldern Regenwasser und herabfallende Blätter aufzufangen. Die wassergefüllten Trichter der Bromelien sind ein einzigartiges Feuchtbiotop und die Heimat zahlreicher Amphibien, Insekten und Mikroorganismen. Die Pflanze versorgt sich durch den Trichter mit Nährstoffen und Wasser.

Methan ist nach Kohlendioxid (CO2) das weitverbreitetste Treibhausgas in der Atmosphäre. Es ist jedoch 20- bis 30-mal klimawirksamer als CO2 und hat daher große Auswirkungen auf Klima und Erderwärmung. Die Hälfte der weltweiten Methanemissionen ist natürlichen Ursprungs. Das Gas entsteht überall dort, wo unter Luftabschluss organische Materie durch Mikroben zersetzt wird, z.B. in Sümpfen. Zudem produzieren Wiederkäuer bei der Verdauung große Mengen Methan (z.B. Termiten). Anthropogene, also vom Menschen verursachte, Methanquellen sind insbesondere die Landwirtschaft (z.B. Reisfelder) und die Tierhaltung (insb. von Wiederkäuern wie Schafen und Rindern). Methan ist aber auch ein wichtiger Rohstoff. Es ist Hauptbestandteil von Erdgas und Biogas.

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Auf ihrer Expedition in die Bergregenwälder Ekuadors hatten die Forscher aus Göttingen und Marburg einen starken Gährungsgeruch in den Bromelientrichtern wahrgenommen und daraufhin erste Methanmessungen durchgeführt. Sie stellten fest, dass das Wasser aus den Bromelientrichtern mit Methan übersättigt war. Doch woher kommt das Methan? Weitere Untersuchungen zeigten, dass im Wasser der Trichter diverse methanproduzierende Mikroorganismen, sogenannte Archaeen leben. Neben den Eukaryoten (Pflanzen, Tiere und Pilze) und „echten“ Bakterien stellen Archaeen einen dritten Hauptast (Domäne) des phylogenetischen Stammbaums in der Biologie dar.

Jede der 167 untersuchten Pflanzen stieß Methan aus. Dieses gaben die Pflanzen über ihre Blätter in die Atmosphäre ab. Die Emissionen der Pflanze waren dabei größer als die Methanmenge, die der Boden wieder aufnehmen kann. Für die Wissenschaftler ist dies ein Indiz dafür, dass Trichter-Bromelien (neben weiteren bislang unbekannten Feuchtbiotopen) für die erhöhte Methankonzentration über den tropischen Regenwäldern Lateinamerikas mitverantwortlich sein könnten. Möglicherweise produzieren Trichter-Bromelien im Tieflandregenwald sogar noch mehr Methan als die im Bergregenwald. Hierfür gibt es weitere Hinweise erklären die Wissenschaftler.

Die Entdeckung von Methanquellen in den Baumkronen tropischer Regenwälder zeigt den Forschern zufolge, wie wenig bislang über das komplexe Ökosystem Regenwald bekannt ist. Die Erkenntnisse der Wissenschaftler zu natürlichen Methanquellen könnten helfen, Vorhersagen über zukünftige Veränderungen der Methankonzentration und damit auch Klimamodelle zu verbessern.