Es ist extrem kalt und dunkel - und dennoch scheint es Lebensformen zu geben, die in den Tiefen des Antarktis-Eises existieren können. In Bodenproben konnten Forscher nun Enzyme nachweisen, die nur einen Rückschluss zulassen: In dieser unwirtlichen Umgebung leben Bakterien.
Antarktis
© Reuters/NASA
Die Antarktis aus dem All gesehen: Unter dem dicken Eispanzer existiert Leben.
Ein ganzes Netz von Seen erstreckt sich über den kilometerdicken Permafrostböden der Antarktis. Wissenschaftler spekulierten schon länger, dass es in den Gewässern und vor allem in der darunterliegenden Sole Leben gibt. Wie die New York Times nun berichtet, haben US-Forscher in den Tiefen nun nachweisen können, dass es unterhalb des Lake Whillans lebende Bakterien geben muss.

Der Fund verändere die Art, wie Forscher das Leben in extremen Lebensräumen wie der Antarktis berurteilen, sagte Expeditionsleiter John Priscu von der University of Montana State der Zeitung. Weil die Mikroben aber in einem Lebensraum gedeihen, wie er auch auf anderen Himmelskörpern zu finden sei, könne die weitere Forschung auch Rückschlüsse darüber erlauben, ob es im Weltall Leben gebe, ergänzte Chris McKay von der US-Weltraumbehörde Nasa.

Die Lebensbedingungen in der Antarktis sind alles andere als einladend: Monatelang fehlt es an Sonnenlicht, es wehen eisige Stürme, vielerorts bleiben die Temperaturen ganzjährig unter Null. Monatelang bohrten sich Priscu und seine Kollegen vom Wissard-Projekt nun durch das fünf Kilometer dicke Eis, das den 59 Quadratkilometer großen Lake Whillans bedeckt. Es gelang den Wissenschaftlern, Proben aus dem See zu nehmen.

Die spätere Analyse offenbarte eine höhere Konzentration von Lebensspuren als in den Proben, die direkt am Bohrloch genommen wurden, sagt Priscu. Die meisten Nachweise aber fand man in den Proben, die direkt im Seegrund genommen wurden.

Kein Erfolg am Wostoksee

Das Wissard-Forschungsprojekt - die Abkürzung steht für Whillans Ice Stream Subglacial Access Research Drilling - startete nach jahrelanger Planung. Es ist nur eines von mehreren Projekten, bei denen versucht wird, die Seen unter dem antarktischen Eis zu erforschen.

Vor einem Jahr gelang es russischen Forschern, den Wostoksee in der Ostantarktis anzubohren. Im Oktober 2012 war die Bergung der ersten Proben bekanntgegeben worden. Die Analyse hatte aber keine Sensationen gebracht. Auf Lebewesen im Seewasser sei man nicht gestoßen, hieß es. Zwar habe man eine extrem geringe Menge an Bakterien nachweisen können, doch die seien vermutlich über das Bohrloch nach unten gekommen. Oder vielleicht doch nicht? Erst vor zwei Wochen haben die russischen Forscher mitgeteilt, aus dem abgeschotteten Gewässer eine weitere Wasserprobe an die Oberfläche gehoben zu haben.

Auch britische Wissenschaftler arbeiten in der Antarktis: Sie hatten ihre Bohrung zu einem See unter dem Eis allerdings kürzlich abbrechen müssen. Der Sprit sei zur Neige gegangen, hieß es. Ob eine weitere antarktische Bohrsaison finanziert wird, ist unklar - das Projekt der Briten muss vorerst als gescheitert gelten.

Im November vergangenen Jahres spekulierten auch Forscher um Alison Murray vom Desert Research Institute in Reno über Leben im ewigen Eis . Zuvor hatten sie die Proben aus Bohrungen am Lake Vida analysiert, die sie 2005 und 2010 gemacht hatten.

Lebendfund am Lake Vida

Dieser antarktische See ist von einer rund 20 Meter dicken Eisschicht bedeckt und befindet sich auf mehreren hundert Meter starkem Permafrostboden. Ursprünglich hatten Wissenschaftler angenommen, dass er vollständig gefroren ist. Messungen zeigten dann jedoch, dass es unter der Eisschicht flüssiges Wasser gibt, das extrem salzhaltig und etwa minus 13 Grad Celsius kalt ist.

Trotz dieser widrigen Bedingungen machte der See bereits vor knapp zehn Jahren als potentieller Lebensraum für ungewöhnliche Mikroben von sich reden: Damals hatten Wissenschaftler am unteren Ende von Eisbohrkernen organische Ablagerungen entdeckt, die eingefrorene Mikroorganismen enthielten. Sie spekulierten, dass es in der darunterliegenden Sole möglicherweise sogar noch lebende Pendants dieser Mikroben geben könnte.

Diese Annahme können Murray und ihr Team bestätigen, denn die Analyse unter dem Mikroskop zeigte ihnen: Das salzige Wasser enthielt kugel- und stäbchenförmige Mikroorganismen in verschiedenen Größen, die nicht selten in zusammenhängenden Paaren auftraten - ein Hinweis auf eine kürzlich erfolgte Teilung. Zudem fanden die Wissenschaftler Anzeichen für einen aktiven Stoffwechsel und eine, wenn auch langsame, Eiweißproduktion in den Zellen.

In zwölf Tagen zum Bohrloch

Das amerikanische Forschungsprojekt, mit rund zehn Millionen US-Dollar von der National Science Foundation (NSF) gefördert, konzentriert sich nun auf den Lake Whillans, dessen Eisschicht weniger dick ist als die der anderen Seen. Leichter zu erreichen ist er deshalb nicht. Die Wissenschaftler brauchten zwölf Tage, um die Bohrausrüstung von der Forschungsstation McMurdo über das Eis an die richtige Stelle zu bringen. Dann blieben ihnen vier Tage für die Bohrungen und die Entnahme von Proben.

In ersten Analysen der Proben konnten sie das Molekül Adenosintriphosphat (ATP) nachweisen - ein wichtiger Energieträger in den Zellen. Das war ein Beleg dafür, dass im Sediment des antarktischen Sees tatsächlich Leben vorhanden ist. Zurück im heimischen Labor wollen die Forscher mit DNA-Analysen aber erst einmal herausfinden, welche Art von Bakterien sie im ewigen Eis entdeckt haben.

nik