Spurensuche im Nationalpark

Warum ist der Schlick schwarz?

An vielen Stellen im Watt oder im Inselosten erscheint der Boden schwarz.
Warum?

Frage:

Ist da Leben in dem schwarzen Schlick? Wenn man dort ein Fischbrötchen einbuddelt – ist das dann nach einer Woche noch da? (Auch, wenn die Möwen es nicht gefunden haben sollten…)

Zunächst mal ein paar Beobachtungen:

• Der Boden ist nicht überall schwarz.
• Oft findet man die Färbung unter (meist dunkel-)grünen Matten
• immer nur da, wo es feucht ist
• nur an Stellen, die zumindest gelegentlich von Meerwasser überflutet werden.
  Also im Schlopp, oder in den Salzwiesen. Oder in Tümpeln entlang des Mittelwegs.
• nur dort, wo viel organisches Material vorkommt. Entweder, weil es eingeschwemmt wird, oder weil es vor Ort direkt entsteht.
• Der Boden ist eisenhaltig (erkennbar u.a. an rotbraunem Rost auf der Oberfläche).

Die Anwort:

Ja, das Fischbrötchen wäre verschwunden.

Was passiert?

In der schwarzen Schicht wird Biomasse genauso umgesetzt wie überall sonst auch. Allerdings gelangt kein Sauerstoff mehr in diese Gegend. Die Biomasse kann also nicht mit Sauerstoff „verbrannt“ (oxidiert) werden.
Statt dessen nutzen viele Bakterien die Schwefelverbindung Sulfat. Das ist Teil des Meersalzes. Sie setzen es zu Sulfid (HS^–) um. Und das reagiert dann rein chemisch mit dem Eisen (Fe²⁺), das in dem Boden vorkommt, zu Eisensulfid (FeS) – und das ist schwarz.

Dort, wo nur wenig Biomasse umgesetzt werden kann, etwa, weil keine da ist, oder weil es kalt ist, bleibt dem Sauerstoff genügend Zeit, um aus der Luft in den Boden zu diffundieren. Dann wird der Boden auch nicht schwarz.

Man kann also die Umsetzung von Biomasse zu CO₂ in zwei getrennte Schritte aufteilen:

• Die eigentliche Oxidation der Biomasse zu CO₂.
  Dabei werden Elektronen frei, die irgendwo hin müssen.
• Die Übertragung dieser Elektronen auf einen weiteren Reaktionspartner, wie Sauerstoff oder Sulfat.

Wir „höhere“ Lebewesen können Biomasse nur mit Sauerstoff veratmen.

Bakterien können viel mehr. Sie nutzen auch gerne mal Sulfat, oder Nitrat, oder Eisenverbindungen, oder Arsen- oder Selenverbindungen, und vieles mehr.

Ganz beachtlich!