Je leest:

‘Onmogelijke’ microben zetten methaancyclus op z’n kop

‘Onmogelijke’ microben zetten methaancyclus op z’n kop

In een bijzonder centimetertje modder, waar de methaan- en nitraatconcentraties precies goed zijn, woont een bijzonder stelletje. Ze voeden zich met methaan en nitraat en ademenen pure stikstof uit. Lang werd gedacht dat ze niet bestonden. Het gerenomeerde wetenschappelijke vakblad Nature publiceerde de ontdekking op 12 april, een week na de vorige publicatie in Nature van deze Nijmeegse microbiologen.

Het bijzondere duo is een nieuw ontdekte samenwerking van een bacterie en een archaeon. Samen breken ze methaan af zonder zuurstof of sulfaat. In plaats daarvan gebruiken ze nitraat. Onmogelijk, vonden andere microbiologen nadat meer dan vijftig jaar speurwerk niets had opgeleverd. Maar Marc Strous, microbioloog aan de Radboud Universiteit Nijmegen, hield koppig vol. Hij ging gericht op zoek. Uiteindelijk was het raak in een schep modder uit het Twentekanaal.

De ervaring van de groep van het Nijmeegse Institute for Water and Wetland Research (IWWR) om traaggroeiende, zuurstofloos levende bacteriën te kweken en te bestuderen was voorwaarde voor dit succes. Ze ontdekten eerder de anammoxbacterie (zie ook persbericht 6 april: Nature: Anammoxgenoom ontrafeld)

Troetelkindjes

“Wetenschappelijk is deze nieuwe ontdekking knapper dan die van de anammoxbacterie. Anammox was een toevalstreffer. Van de methaanvreters hadden we uitgerekend dat ze moesten bestaan en zijn er vervolgens gericht naar op zoek gegaan. Een proefje met 13C-gelabeld methaan liet zien dat de gezochte microben in de modder van het Twentekanaal verstopt zaten. Daarmee ging Ashna Raghoebarsing, die dit jaar op het onderzoek zal promoveren, aan de slag. Ruim een jaar lang heeft ze ze gekoesterd en gevoerd. Zelfs met alle goede zorgen groeiden ze maar langzaam, ongeveer een celdeling per maand. Meer hadden we niet nodig. De moleculaire identiteit kon worden vastgesteld en de omzetting van methaan en nitraat was goed te meten. De betrokkenheid van zuurstof en sulfaat werd uitgesloten,” zegt Strous, die voor dit onderzoek in 2004 een Vidi-beurs van NWO kreeg.

Broeikasgas

“De methaanuitstoot wordt hier wereldwijd natuurlijk niet meer of minder van. Maar het onderzoek laat wel zien dat de methaancyclus op aarde anders in elkaar zit dan we dachten; en dat is voor klimaatberekeningen van belang.” Methaan is een sterk broeikasgas. De onderzoeker hoopt ook dat het ontdekte stelletje een bijdrage zal leveren aan de beperking van de nitraatuitstoot door afvalwaterzuiveringen. “Als het lukt om ze op te schalen en in te zetten in de praktijk… dat zou geweldig zijn.” Dit lukte de groep eerder al met anammox.

Het methaanvretende paar is niet alleen vrij uniek, maar ook erg handig: zo zouden ze gebruikt kunnen worden om plekken met vervuilde grond “schoon te eten”.

Ondertussen zijn de onderzoekers op jacht naar nieuwe vindplaatsen van de methaanvreters om hun bijdrage aan de methaancyclus precies in kaart te brengen. De verwachting is dat ze in de modder van sloten en kanalen in landbouwgebieden tamelijk algemeen voor zullen komen: door bemesting spoelt er veel nitraat de sloot in. Dat leidt indirect ook tot veel methaanproductie. Toch zal het moeilijk zijn om het duo te betrappen: het gaat om het precieze punt waar methaan en nitraat elkaar tegenkomen. “Je zit makkelijk mis met je monster – het is millimeterwerk!”

Daarnaast houden ze de ogen open voor andere micro-organismen die methaan oxideren. “Het is al driehonderd jaar bekend dat het met zuurstof kan, met sulfaat een jaar of tien. Wij voegen nu nitraat aan het rijtje toe. Theoretisch kan het ook met ijzer en mangaan,” zegt Strous. “Ik zie geen reden om aan te nemen dat we die niet ooit ook eens vinden.”

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van Radboud Universiteit Nijmegen.
© Radboud Universiteit Nijmegen, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 20 april 2006

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink Agenda

NEMO Kennislink vertoont op deze plaats normaal gesproken wetenschappelijke activiteiten uit heel Nederland. Door de maatregelen tegen het nieuwe coronavirus zal daarvan een groot gedeelte worden afgelast. Omdat we geen achterhaalde informatie willen verspreiden, laten we voorlopig geen activiteiten zien.
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.