Ein Mikroorganismus aus der Tiefsee der Erde kommt mit den Bedingungen im verborgenen Ozean des Saturnmonds Enceladus zurecht. Das zeigt ein Laborexperiment eines Teams um den Geobiologen Prof. William Orsi von der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU). Beteiligt waren außerdem die Woods Hole Oceanographic Institution in den USA, die Universität Regensburg und die Freie Universität Berlin. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Science Advances erschienen.
Ein Meeresboden wie auf dem Saturnmond
Unter der Eiskruste von Enceladus liegt ein salziger, stark alkalischer Ozean über felsigem Grund. Diese Umgebung haben die Forschenden in einer anoxischen Kammer nachgebaut, in der der Sauerstoffgehalt rund 10.000-mal niedriger lag als in der Erdatmosphäre. Hinein setzten sie Methanothermococcus okinawensis, einen Einzeller aus der Gruppe der Archaeen, der auf der Erde an hydrothermalen Quellen in der Tiefsee lebt.
Der Organismus braucht zum Leben nur Wasserstoff und Kohlendioxid und erzeugt daraus Methan. Dieser Stoffwechsel gilt als einer der ältesten, die es auf der Erde heute noch gibt. Bislang war man davon ausgegangen, dass die Bedingungen auf dem Meeresboden von Enceladus für solche Mikroben tödlich sind. Im Experiment wuchs das Archaeon dagegen weiter und nutzte dafür Wasserstoff, der bei Reaktionen zwischen Wasser und Gestein entstand.
Die Chemie des Mondes hilft beim Kohlenstoffproblem
Die größte Hürde für Leben auf Enceladus ist der Mangel an Kohlendioxid. Der hohe pH-Wert des Ozeans drückt die CO2-Konzentration auf ein sehr niedriges Niveau. Das Team konnte zeigen, dass sich das Archaeon daran anpasst und selbst winzige Mengen des Gases verwertet.
Nach Orsis Einschätzung liefert die Wechselwirkung zwischen Gestein und Wasser nicht nur Wasserstoff als Energiequelle. Sie schaffe auch Bedingungen, unter denen Mikroben weiter an Kohlenstoff kommen, obwohl CO2 extrem knapp ist. Erstautorin Dr. Vanessa Helmbrecht sagt, die Geochemie des Mondes könne für mikrobielles Leben noch günstiger sein als bisher angenommen.
Kein Nachweis, aber ein Argument für die nächste Mission
Orsi betont selbst, dass die Studie kein Leben auf Enceladus beweist. Sie zeige aber, dass dort eine der ältesten Stoffwechselformen möglich wäre, und stütze damit Missionen, die Proben aus den Wasserfontänen des Mondes nehmen sollen.
Genau das plant die Europäische Weltraumorganisation ESA mit ihrer großen Mission L4. Nach dem aktuellen ESA-Zeitplan soll die Sonde um 2042 starten, 2053 das Saturnsystem erreichen und 2058 auf Enceladus landen. Endgültig beschlossen ist die Mission noch nicht: Die ESA rechnet mit der formellen Annahme um 2034.
