Standort: science.ORF.at / Meldung: "Wie gut Mikroben Stickstoff nutzen"

Herbstliches Laub liegt auf dem Waldboden

Wie gut Mikroben Stickstoff nutzen

Kleinstlebewesen in Böden zersetzen etwa abgefallene Blätter oder Äste, um deren Bestandteile zu nutzen. Was sie nicht selbst brauchen, scheiden sie wieder aus - damit steht es anderen Lebewesen zur Verfügung. Wie effizient die Mikroben dabei Stickstoff verwerten, haben nun Wiener Forscher gemessen.

Mikrobiologie 16.04.2014

"Die Mikroorganismen nehmen Stickstoff zum Beispiel als Aminosäuren auf und bauen diese teilweise selbst ein, zum Teil spalten sie den stickstoffhaltigen Ammonium-Teil ab und er wird ausgeschieden", erklärte Andreas Richter vom Department für Mikrobiologie und Ökosystemforschung der Universität (Uni) Wien. In Form von Ammonium könne der Stickstoff etwa von Pflanzen verwertet werden.

Die Studie:

"Adjustment of microbial nitrogen use efficiency to carbon:nitrogen imbalances regulates soil nitrogen cycling" von Maria Mooshammer und Kollegen erscheint am 16.4.2014 in "Nature Communications" (sobald online).

Direkte Messmethode

Das Verhältnis von einverleibtem und abgegebenem Stickstoff regelt, was davon im Boden gespeichert bleibt und wie viel für das Pflanzenwachstum zur Verfügung steht. Der ausgeschiedene Stickstoff könne aber auch als Treibhausgas verloren gehen oder in Form von Nitrat in das Grundwasser ausgewaschen werden, so die Forscher in einer Aussendung der Uni.

Sie konnten dieses Verhältnis in unterschiedlichen Ökosystemen messen, etwa der sibirischen Tundra, kalt-gemäßigten Wäldern, dem alpinen Grasland und in Laubstreu. Dazu brachten sie Aminosäuren mit sogenanntem "schweren Stickstoff" (15N) aus, und beobachteten, wie er über die Zeit mit dem viel häufigeren und leichteren 14N-Stickstoff verdünnt wurde. "Mit dieser Methode können wir berechnen, wie viel Stickstoff von den Mikroorganismen aufgenommen und wie viel wieder abgegeben wird", so Richter.

Die Studie habe auch gezeigt, dass die Mikroben ihre Stickstoffnutzungseffizienz aktiv regeln können. Ist in dem Nährboden viel Stickstoff im Vergleich zu Kohlenstoff, dann nehmen sie ihn weniger effizient auf und geben mehr an die Umwelt ab als bei Stickstoffmangel. "Dafür müssen die Mikroorganismen ihre Stoffwechselwege umstellen, denn sonst würden sie gar kein Ammonium produzieren und ausscheiden", so der Ökosystemforscher.

science.ORF.at/APA

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