Jüngste Studien beleuchten, wie Cyanobakterien die Stickstoffentfernung in aquatischen Umgebungen durch einen faszinierenden Wasserstoffkreislauf innerhalb von Cyanobakterien-Aggregaten (CA) erleichtern. Dieser Prozess hat bedeutende Auswirkungen auf die Steuerung des Stickstoffgehalts in natürlichen und künstlichen Wassersystemen.
Forscher haben beobachtet, dass Cyanobakterien während der Dunkelphase ihres täglichen Zyklus Wasserstoff erzeugen. Dieser Wasserstoff dient dann als Brennstoff für denitrifizierende Bakterien, die für die Entfernung von Nitrat aus dem Wasser verantwortlich sind. Eine am 31. Mai 2025 veröffentlichte Studie zeigt, dass dieser Prozess eine Stickstoffentfernungsrate von 3,47 ± 0,42 mmol l-1 Tag-1 erreicht.
Metagenomische Analysen bestätigen die Anwesenheit und Aktivität sowohl von wasserstoffproduzierenden Cyanobakterien als auch von wasserstoffverbrauchenden denitrifizierenden Bakterien innerhalb dieser Aggregate. Dieser Prozess findet in verschiedenen natürlichen Umgebungen statt, darunter eutrophe Seen, marine Aggregate, heiße Quellen und Gletscherkryokoniten, was seine globale Bedeutung im Stickstoffkreislauf unterstreicht.