Kühe blasen es buchstäblich in die Atmosphäre: Methan. Und dort richtet es weitaus mehr Schaden an als Kohlendioxid. Schuld sind sogenannte Pansenciliaten – einzellige Mikroben, die die Methanproduktion im Verdauungstrakt antreiben. Der weitaus größte Teil des Gases (ca. 90–95 Prozent) wird durch Kuh-Rülpser abgegeben, ein Teil entweicht jedoch auch als Pups.
Die Verdauung der Wiederkäuer
Die Wiederkäuer haben im größten Abschnitt ihres Magens, dem sogenannten Pansen, ein reiches Mikrobiom, das ihnen bei der Verdauung von Nahrung und der Energiegewinnung hilft. Der Pansen beherbergt jedoch auch Organismen, die Wasserstoff und Kohlendioxid abbauen und dabei Methan produzieren. Da Kühe das Gas nicht verwerten können, rülpsen sie es aus. Das unterstützt die Verdauung, macht die Kühe aber auch zu Klimakillern. Denn der Methanausstoß trägt erheblich zur Erwärmung der Erdatmosphäre bei.
So schön sehen die Rülpser-Mikroben aus
Chinesische Forscher haben die Mikroben unter dem Mikroskop betrachtet und den klimaschädlichen Mechanismus entschlüsselt. Und dabei zeigt sich: Die schädlichen Mikroorganismen sehen wunderschön und farbenfroh aus. Wie bunte Blumen zeigt die 3D-Fluoreszenzaufnahme eines Pansenciliaten winzige, haarähnliche Strukturen.
Wie genau diese bunten Pansenciliaten das Treibhausgas bilden, war bislang unklar. Die chinesischen Forscher gehen davon aus, dass ihre Ergebnisse eine zelluläre und molekulare Erklärung dafür liefern, wie diese Einzeller die Methanproduktion im Verdauungstrakt von Nutztieren antreiben. Für die im Fachmagazin „Science“ veröffentlichte Studie untersuchten sie 450 Genome der Mikroben und maßen die Methan-Emissionen von 100 Milchkühen.
Nicht alle Kühe stoßen gleich viel Methan aus
Die Untersuchung zeigte eine starke Korrelation zwischen der Häufigkeit und Aktivität der Pansenciliaten und der Menge an Methan, die Kühe freisetzen. Die Forscher identifizierten außerdem eine ihrer Beschreibung nach „zuvor unbekannte“ interne Struktur innerhalb der Ciliaten, die Wasserstoff produziert – den sogenannten „Hydrogenosom-ähnlichen Körper“ –, der möglicherweise die Methanproduktion steigert. Dieser war in einigen Gruppen häufiger als in anderen, was erklärt, warum manche Rinder mehr Methan ausstoßen als andere.
Letztlich könnte diese Entdeckung neue Wege aufzeigen, um Methanemissionen aus der Tierhaltung zu reduzieren – beginnend bei den kleinsten Organismen, die in ihren Mägen leben. Aber die Studie führt auch vor: So klimaschädlich die Mikroben sind, so ungewöhnlich hübsch sehen sie aus.
