Tijdens onderzoek in een veen in het natuurgebied de Brunssummerheide ontdekte Gijs van Dijk, aquatisch ecoloog van de Radboud Universiteit Nijmegen dat in de eerste meter onder het oppervlakte geen methaan te vinden is. “Dat was opvallend want diep in de bodem worden hoge concentraties van het gas geproduceerd”, legt Van Dijk uit. Methaan is een zeer sterk broeikasgas. In de bovenste laag van de veenbodem ruimt iets het methaan op. Maar wat?
Katharina Ettwig, microbiologe aan de Radboud Universiteit, kwam met het antwoord. Door uitgebreid onderzoek in de bodem van het veen en in het lab ontdekte ze dat een bacterie verantwoordelijk is voor het opruimen van het methaan in de bodem. Het gaat om een nieuwe soort, die nog geen naam heeft gekregen. Ettwig: “Ze heeft tot nu toe alleen een wetenschappelijke voornaam, Methylomirabilis. We hebben nog geen soortnaam gegeven omdat we vonden dat we daarvoor nog niet genoeg gegevens van de nieuwe bacterie hebben ontrafeld.”
Methaan- en mestvreter
De naamloze bacterie kan iets wat nog niet eerder in de natuur werd waargenomen. Zij maakt pure zuurstof uit nitriet en met behulp daarvan breekt zij methaan af. Op die manier voldoet de bacterie aan haar eigen energiebehoefte. “Het nitriet wordt beschikbaar gemaakt door andere bacteriën die nitraat in nitriet omzetten”, legt Ettwig uit.
Aan nitraat geen gebrek in de bodem. Boerderijen in de omgeving gebruiken kunstmest. Door uitspoeling van landbouwbodems kunnen de stikstofverbindingen uit de mest vervolgens in het veen terechtkomen. De combinatie van methaan, nitraat en de afwezigheid van zuurstof in het veen op de Brunssummerheide, bieden een ideale leefomgeving voor de bacterie. Ettwig: “We willen nu gaan kijken of er nog meer overbemeste plekken zijn waar deze of andere micro-organismen de methaanuitstoot tegen gaan.”
Nuttige poetser
De methaanvretende bacterie is dus een bijzonder nuttige poetser. Door in zijn energiebehoefte te voorzien ruimt zij broeikasgas en door landbouw vervuilde bodems op. “De bacterie duikt vanzelf op als er voldoende methaan en nitraat aanwezig is, daar hoeven we niets voor te doen”, zegt Ettwig. Naast de poetskracht zien de onderzoekers nog andere toepassingen voor de nuttige bacterie. “Daarbij kun je denken aan toepassingen in de afvalwaterzuivering, de mogelijkheden onderzoeken we al in een ander project. Methaan wordt in veel waterzuiveringen geproduceerd, en zou daarom een goedkoop en energiezuinig alternatief voor uit aardolie geproduceerd methanol in de laatste stikstofverwijderings-stap kunnen zijn”, vertelt Ettwig.
Ook al is de bacterie een goede schoonmaakhulp, haar aanwezigheid in de natuur is voor Natuurmonumenten, de beheerder van de Brunssummerheide, een signaal dat er sprake is van grondwatervervuiling. Natuurmonumenten probeert die aan te pakken, want de Brunssummerheide is ook een bijzonder veengebied dat gevoelig is voor veranderingen in de waterkwaliteit. In het gebied leven veel verschillende planten en dieren zoals het zeldzame plantje Beenbreek en de beschermde Hoogveenglanslibel.
Bron:
- Baoli Zhu, Gijs van Dijk, Christian Fritz e.a., Anaerobic oxidization of methane in a minerotrophic peatland: enrichment of nitrite-dependent methane-oxidizing bacteria, Applied and Environmental Microbiology, december 2012