Natürliche Ölquellen Manchmal mischt sich Öl mit Leben

Santa Barbara ist die Perle der kalifornischen Riviera. Hier wohnen Stars wie Kevin Costner oder John Travolta. Mit etwas Glück kann man sie an einem der Strände treffen. Wahrscheinlicher ist jedoch das Zusammentreffen mit einem der Teerklumpen, die hier häufig angespült werden. Der Einheimische schrubbt seine Füße und verflucht die Ölfirmen, die vor der Küste bohren. Ausnahmsweise jedoch zu Unrecht. Denn das Öl stammt mit hoher Wahrscheinlichkeit aus natürlichen Quellen am Meeresboden, für die das tektonisch aktive Gebiet vor Santa Barbara unter Geologen berühmt ist.

Die ergiebigsten davon liegen im nur drei Quadratkilometer großen „Coal Oil Point Seep Field“. Bis zu 25 Tonnen Erdöl sickern hier Tag für Tag an die Oberfläche des Sediments, dazu noch mehr als dreimal so viel Methan und andere Erdgase. Und das geht wohl schon seit Äonen so. Mindestens 30.000 Jahre alt sind zumindest die sieben erloschenen Asphaltvulkane im Santa-Barbara-Becken, die ein Team um den Biogeochemiker David Valentine in der Aprilausgabe von Nature Geoscience beschrieb.

Bis zu acht Millionen Tonnen natürliches Altöl

Von seinem Labor kann Valentine direkt auf sein Studienobjekt blicken. Bei der Entstehung der unterseeischen Asphaltberge wurden vermutlich riesige Mengen Öl und Methan frei, die dem Leben im Meer arg zugesetzt haben dürften. Denn der mikrobielle Abbau zehrt am Sauerstoffgehalt des Wassers und kann das Ökosystem in der Tiefe zum Kippen bringen – was nach der Explosion der Ölplattform „Deepwater Horizon“ nun auch im Golf von Mexiko droht.

Mit dem heutigen Öl- und Gasausstoß vor Santa Barbara kommt die Natur dagegen erstaunlich gut zurecht. Ein Großteil des austretenden Öls erreicht nie die Wasseroberfläche. Es wird entweder von spezialisierten Mikroben abgebaut oder sinkt zum Meeresboden. In dessen Sedimenten vermutet Valentine noch bis zu acht Millionen Tonnen natürlichen Altöls. Das entspräche dem Achtzigfachen jener Menge, die 1989 bei der Havarie der „Exxon Valdez“ vor Alaska auslief. An die Küste gelangt das geologisch freigesetzte Öl aber höchstens in Form der ökologisch unbedenklichen Teerballen. So brüten ausgerechnet am Coal Oil Point besonders viele Seevögel wie der seltene Seeregenpfeifer.

Unterseeische Öl- und Methanquelle

So ziemlich überall auf der Welt, wo Öl am Meeresboden lagert, sickert es auch hie und da hervor. Die deutsche Nordsee bildet keine Ausnahme, selbst in Sedimenten aus dem Karbon am Gipfel des Harzer Iberges fanden sich Hinweise auf eine damals noch unterseeische Öl- und Methanquelle.

Ein ausgesprochener Hotspot ist jedoch der Golf von Mexiko, an dessen Grund auch ohne menschliches Zutun im Jahr rund 160.000 Tonnen Öl aus zahllosen Quellen sprudeln. Dort entdeckten Forscher 1984 in mehreren hundert Metern Tiefe faszinierende Lebensgemeinschaften, die sich auf die Verwertung der sonst so lebensfeindlichen Kohlenwasserstoffe spezialisiert haben.

Energie zum Aufbau von Zuckern

Am auffälligsten sind dabei dichte Kolonien von Muscheln und Röhrenwürmern. Sie haben das für ihre Verwandtschaft sonst typische Filtrieren von Plankton aufgegeben und leben stattdessen von den Stoffwechselprodukten symbiotischer Bakterien, die sie in ihren Kiemen oder speziellen Aussackungen des Darms beherbergen. Einige dieser Symbionten können Methan direkt zur Energiegewinnung verwerten, in den meisten Fällen sind sie jedoch auf die Umsetzung eines anderen Elements angewiesen. Muscheln und Würmer nehmen aus dem Sediment Schwefel auf, und zwar in Form von Schwefelwasserstoff (H2S). Diesen leiten sie zusammen mit Sauerstoff aus dem Wasser über ihre Blutbahn zu den Bakterienkolonien. Dank der Oxidation des Schwefels zu Sulfat (SO4) gewinnen die Bakterien Energie zum Aufbau von Zuckern, die schließlich auch ihrem Gastgeber zugutekommen.

„Bis hierhin ähnelt das den Verhältnissen an den schon früher entdeckten Schwarzen Rauchern der Tiefsee, wo Schwefelwasserstoff direkt aus den heißen Quellen austritt“, erklärt Tina Treude, Professorin für Marine Geobiologie am Leibnizinstitut für Meereswissenschaften der Universität Kiel.

„Reine Methanquellen sind der unproblematischere Lebensraum“

Die Nahrungskette an den Austrittsstellen von Öl und Methan hat jedoch ein weiteres Glied. Archaebakterien können die biochemisch schwer zu bewältigenden Kohlenwasserstoffe aus dem Untergrund besonders gut knacken. Weil sie dafür im Sediment keinen elementaren Sauerstoff zur Verfügung haben, greifen sie auf ein anderes Oxidationsmittel zurück: Sulfat, das wiederum zu Schwefelwasserstoff umgewandelt wird. Damit schließt sich der Kreislauf des Schwefels, der durch den steten Nachschub von Kohlenwasserstoffen in Schwung gehalten wird.

„Für Muscheln und Röhrenwürmer sind reine Methanquellen der unproblematischere Lebensraum“, sagt Jörn Peckmann, Geobiologe an der Universität Bremen. Denn auch der Röhrenwurm goutiert es nicht, wenn seine Kiemen mit giftigem schwarzem Kleister überzogen werden.

Teer als Mittel zum Abdichten

Unter geeigneten Bedingungen können natürliche Ölquellen im Meer also zu wahren Oasen des Lebens werden. Als Argument dafür, dass die momentane Ölpest im Golf von Mexiko halb so schlimm sei, taugt das allerdings nicht. Denn einerseits übersteigen die aus dem Bohrloch der „Deepwater Horizon“ strömenden Mengen die natürliche Rate um eine ganze Größenordnung. Und andererseits verteilen sich die natürlichen Quellen im Golf auf eine riesige Fläche.

Von Natur aus gelangen auch am Golf nur besagte Teerklumpen an den Strand. Die stören Tiere und Pflanzen kaum, wie das Beispiel Santa Barbara zeigt. Höchstens den Menschen. Und selbst das war nicht immer so: Die Chumash-Indianer, die bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts in der Region lebten, wussten den Teer als Mittel zum Abdichten ihrer Kanus sogar zu schätzen.