Comammox-Bakterien könnten den Stickoxid-Fußabdruck der Landwirtschaft drastisch reduzieren

BerlinEin internationales Forscherteam hat kürzlich entdeckt, dass Comammox-Bakterien, die 2015 identifiziert wurden, Guanin als einzige Energie- und Stickstoffquelle nutzen können. Dies ist bedeutsam, da es die Züchtung dieser Bakterien erleichtert, die nur sehr wenig Lachgas, ein starkes Treibhausgas, produzieren. Der Einsatz von Comammox-Bakterien in der Landwirtschaft könnte die Emissionen deutlich senken.

Nitrifikation ist von großer Bedeutung für den globalen Stickstoffkreislauf, da sie Ammoniak in Nitrat umwandelt, welches von Pflanzen genutzt werden kann. Leider wird bei diesem Prozess häufig Distickstoffmonoxid freigesetzt, das schädlich für die Umwelt ist. Allerdings stoßen Comammox-Bakterien deutlich weniger Distickstoffmonoxid aus als herkömmliche Nitrifizierer und sind somit umweltfreundlicher.

Hier sind einige wichtige Punkte, die Sie beachten sollten:

Comammox-Bakterien nutzen Guanidin effizienter als andere Stickstoffquellen. Sie kommen in vielen Umgebungen vor, wie beispielsweise Kläranlagen und landwirtschaftlichen Böden. Die Zugabe von Guanidin zu Düngemitteln könnte helfen, diese Bakterien in Böden besser zu kultivieren.

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Forscher des Zentrums für Mikrobiologie und Umweltwissenschaften an der Universität Wien (CeMESS) haben einen Weg gefunden, die Landwirtschaft zu optimieren. Durch die Zugabe von Guanidin zu Düngemitteln können Landwirte das Wachstum von Comammox-Bakterien fördern. Dies verringert die Emissionen von Lachgas und verbessert die Stickstoffaufnahme der Pflanzen. Angesichts des Anstiegs synthetischer Düngemittel und des Bedarfs an Reduzierung von Treibhausgasen ist diese Entdeckung äußerst bedeutsam.

Die Studie erweitert unser Verständnis über die Rolle von Guanidin in der Umwelt. Bekannt als Nebenprodukt bei Mikroorganismen und Pflanzen, ist seine Umweltpräsenz und -verarbeitung bislang unklar. Die Forschung beleuchtet nun seine Vorkommen in menschlichem Urin, tierischen Abfällen und Böden.

Ein neues Enzym in Comammox-Bakterien wandelt sehr effizient Guanidin in Ammonium um. Wissenschaftler haben sowohl den Transporter als auch das Enzym entdeckt, was neue Forschungsmöglichkeiten eröffnet, wie diese Bestandteile genutzt werden können.

Das Wiener Team arbeitet daran, mehr Arten von Comammox-Bakterien aus der Umwelt zu isolieren. Derzeit verfügen sie nur über einen Typ in reiner Form. Weitere Arten wären für die Landwirtschaft und Abwasserbehandlung äußerst nützlich.