Genveränderte Meeresbakterien sollen CO2 aus der Atmosphäre ziehen

In Österreich wurde vergangene Woche wieder verstärkt über CO2-Speicherung diskutiert, nachdem ÖVP-Wirtschaftsminister Hattmannsdorfer eine Reform des CCS-Gesetzes angekündigt hatte. CCS steht für Carbon Capture and Storage. Die geologische Speicherung von Kohlenstoffdioxid ist hierzulande noch verboten.

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Aber nicht nur Böden können CO2 aufnehmen, auch Meerwasser ist eine mögliche Senke. Wenn Gestein natürlich verwittert und die Mineralien ins Meer gewaschen werden, ziehen diese Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre, was den Planeten insgesamt abkühlt. Dieser Prozess erstreckt sich allerdings über Hunderttausende von Jahren.

Ein Forschungsteam aus Harvard und Stanford schlägt nun eine Methode vor, wie man diesen Verwitterungsprozess wesentlich beschleunigen könnte – potenziell in industriellem Maßstab. Ihr Paper erschien vergangene Woche bei Nature Biotechnology.

Meeresbakterium für schnellere Verwitterung

Es gebe bereits Unternehmen, die sogenanntes Enhanced Rock Weathering (ERW) betreiben. Dafür bringen sie fein gemahlenes Silikatgestein auf landwirtschaftlichen Flächen oder im Wasser aus. Das Verfahren gilt laut Forschungsteam als weitestgehend sicher und umweltfreundlich, aber sei eben viel zu langsam, um einen Unterschied im CO2-Gehalt der Atmosphäre zu machen.

Die Forscherinnen und Forscher haben deshalb das Meeresbakterium Alteromonas macleodii genetisch so modifiziert, dass es eine größere Menge an sogenannten Siderophoren produziert. Diese „Eisenträger“ binden das Eisen bzw. Rost aus dem Silikatgestein und beschleunigen so den Verwitterungsprozess.

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Synthetische Biologie für das Klima

„Unsere Studie nutzt biologisch-inspirierte Technik und fragt, wie synthetische Biologie angewandt werden kann, um normale klimaregulierende Prozesse zu verbessern, was sich letztlich positiv auf unseren Planeten auswirken könnte“, erklärt die beteiligte Biochemikerin Pamela Silver in einer Aussendung. Sie und ihr Team setzten die genetisch modifizierten Bakterien in einem Bioreaktor mit durchfließendem Meerwasser, dass sie aus dem Bostoner Hafen entnommen hatten, ein.

Die Mikroorganismen beschleunigten den Witterungsprozess des untersuchten Silikatgesteins Olivin um das 2,6 fache. Temperatur oder Sterilität müssten dabei nicht kontrolliert werden, weshalb eine Anwendung der Technologie in der bestehenden ERW-Industrie möglich sei.

„Zurzeit halten wir es für den einfachste Art, positiven Einfluss auf die Umwelt zu nehmen, dass wir Bakterienstämme mit geeigneten Nährstoffen in großen Becken wachsen lassen, die denen in Kläranlagen ähneln. Dabei pumpen wir kontinuierlich unbehandeltes Meerwasser ein und leiten alkalisches Meerwasser zurück ins Meer, wo der gebundene Kohlenstoff völlig harmlos wäre“, meint Springer.