MISO: Hoe microben 'roest ademen' en de oceanen zuiveren van gifstoffen

Een internationale groep wetenschappers, geleid door de microbiologen Mark Musmann en Alexander Loy van de Weense Universiteit, heeft een voorheen onbekend biologisch proces ontdekt dat een sleutelrol speelt in de wereldwijde elementencycli. Dit nieuwe metabole pad, dat de naam MISO (Microbial Iron Sulfide Oxidation) kreeg – oftewel microbiële ijzersulfide-oxidatie – stelt micro-organismen in staat om vaste ijzermineralen als energiebron te gebruiken. Tegelijkertijd zorgt dit proces voor de neutralisatie van het uiterst giftige waterstofsulfide.

De onderzoekers hebben overtuigend aangetoond dat de interactie tussen giftig waterstofsulfide en vaste vormen van ijzer(III)oxide – in de volksmond bekend als ‘gewone roest’ – geen simpele chemische reactie is, maar een **levend biologisch proces**. De MISO-microben, met als voorbeeld de soort Desulfovibrio alkaliphilus, hebben bewezen dat zij in staat zijn om figuurlijk ‘ijzer te ademen’. Ze zetten sulfide om in sulfaat, en voeren deze oxidatie uit met een verbazingwekkende efficiëntie: **tien keer sneller** dan wanneer deze reactie abiotisch (zonder de aanwezigheid van levende organismen) zou plaatsvinden.

Deze adaptieve micro-organismen floreren specifiek in **anaerobe zones van mariene bodemsedimenten en vochtige gronden**. Dit zijn omgevingen die gekenmerkt worden door een acuut gebrek aan zuurstof. In deze extreme omstandigheden, waar de meeste levensvormen niet kunnen overleven, biedt het ijzer een essentieel alternatief voor de ademhaling. Het bewijst dat zelfs in de diepste, meest onherbergzame delen van de planeet, het leven een ingenieuze manier vindt om zich te handhaven via ijzermetabolisme.

Het **MISO**-proces is metabolisch gezien zeer elegant, aangezien het de **reductie van ijzer(III)** koppelt aan de **oxidatie van waterstofsulfide**. Dit levert de microben de noodzakelijke energie voor groei op, op een vergelijkbare manier als planten zonlicht gebruiken tijdens fotosynthese. Dit cruciale metabolisme verbindt de **zwavel-, ijzer- en koolstofcycli** met elkaar, waardoor deze micro-organismen functioneren als de **onzichtbare architecten van het klimatologische evenwicht op Aarde**.

De onderzoekers schatten de globale impact van deze bacteriën aanzienlijk in. De activiteit van MISO-bacteriën kan verantwoordelijk zijn voor de **oxidatie van maar liefst 7% van al het wereldwijde sulfide** dat jaarlijks wordt gevormd in mariene sedimenten. Door deze cruciale taak vervullen ze de rol van een **natuurlijke buffer** in de oceanen. Ze voorkomen effectief de uitbreiding van zuurstofarme ‘dode zones’ – gebieden waar de ophoping van waterstofsulfide leidt tot massale sterfte van zeeleven en het ecosysteem volledig instort. Zonder deze microbiële interventie zou de toxiciteit van de oceanen veel sneller toenemen.

Over de betekenis van de bevindingen merkt **Alexander Loy** op: “Deze ontdekking toont de metabolische vindingrijkheid van microben aan en hun onmisbare rol bij het vormgeven van de mondiale biogeochemische cycli.” De studie, die gepubliceerd werd in het gezaghebbende tijdschrift **Nature**, opent nieuwe perspectieven voor het begrijpen van de **planetaire stabiliteit**. Het herinnert ons eraan dat zelfs het onzichtbare leven een fundamenteel onderdeel is van de symfonie van balans die wij de **Levende Aarde** noemen.