Vijf jaar lang heeft hoogleraar Microbiologie van vulkanische ecosystemen Huub Op den Camp onderzoek gedaan bij drie vulkanische regio’s in Italië, om nieuwe bacteriën te vinden en de microbiële bewoners in kaart te brengen. De nieuwe inzichten kunnen goed van pas komen bij milieu- en klimaatvraagstukken. ‘Toen we veldmetingen op het eiland Pantelleria deden en monsters hadden genomen van de vulkanische bodem, zijn we meteen celkweken gestart in de hotelkamer. De hele kamer stond vol met flessen en potjes. De koffer vol met flesjes ging in het vliegtuig mee naar Nederland.’ Huub Op den Camp doet al zo’n vijftien jaar onderzoek naar vulkaanbacteriën. ‘Op de afdeling microbiologie zijn we geïnteresseerd in de kringlopen die koolstof, stikstof en zwavel doorlopen in de natuur.’ De Radboudonderzoekers kijken naar hoe de cycli in elkaar zitten op bijvoorbeeld de vlaktes van Rusland, maar ook in Canadese meren, op de bodem van de diepzee en in vulkanische gebieden in Italië. En dan bestuderen ze natuurlijk met name de rol van micro-organismen: wie zet welke stoffen waarin om, wanneer en waar? Vulkaanbewoners In 2007 ontdekte Arjan Pol, een collega van Op den Camp, een bijzondere methaanetende bacterie in de ‘Solfatara’-modderpoel bij Napels, een vondst die Nature haalde. De leefomstandigheden in deze vulkanische poel zijn extreem te noemen met temperaturen van 50 tot 100 graden en een zuurgraad tussen de 1 en 3. Pol ontdekte bovendien per toeval dat deze bacterie alleen groeit in aanwezigheid van zeldzame aardmetalen. Sindsdien doet Op den Camp onderzoek naar deze en andere zogenaamde ‘extremofielen’, die mechanismen gebruiken waar onderzoekers nog veel van kunnen leren. De afgelopen vijf jaar heeft hij samen met drie promovendi en twee postdocs, betaald uit een ERC Advanced Grant subsidie, verschillende vulkanische gebieden in Italië bezocht. Zijn doel: een totaaloverzicht krijgen van de microbiële bewoners van de bronnen en hun reacties. Met daarbij hopelijk een aantal nieuw ontdekte interessante bacteriën. Foto: De microbiologen kweken bacteriën uit de vulkanische bodem van Pantelleria in hun hotelkamer ‘Ik kijk met erg veel tevredenheid terug op deze periode. We hebben een totaalbeeld gekregen van organismen die hun energie halen uit waterstofgas, zwavelverbindingen, koolmonoxide en methaan. De laatste drie zijn belangrijke broeikasgassen. Ook hebben we enkele opvallende nieuwe bacteriën ontdekt.’ ‘Maar een van onze belangrijkste vondsten is dat bijzondere aardmetalen echt een rol hebben gekregen in het leven. Na onze ontdekking dat de bacterie uit de Solfatara-modderpoel hiervan afhankelijk bleek te zijn, hebben we onze kennis hierover verder kunnen uitdiepen. Dit was nog nooit eerder beschreven.’ Inzetbaar voor klimaat en milieu Je weet nooit wat je tegenkomt bij dit soort onderzoek, aldus Op den Camp. ‘Een van de grootste succesverhalen van onze afdeling is natuurlijk de ontdekking van de ammoniumetende anammox-bacteriën, er staan nu honderden reactoren verspreid over de wereld waarin deze bacteriën toegepast worden.’ De bacteriën worden gebruikt bij het verwijderen van stikstof uit afvalwater. Fundamentele kennis over de rol die verschillende micro-organismen spelen in elementenkringlopen in de natuur is van belang. ‘Als we precies weten hoe bijvoorbeeld de stikstofcyclus in elkaar steekt en wie de hoofdrolspelers hierin zijn, kunnen we ook beter voorspellen wat het effect zal zijn van bodembemesting, waarbij we ammoniak in een ecosysteem pompen. En hoe zorgen methaanetende bacteriën bijvoorbeeld voor een natuurlijke demping van de uitstoot van broeikasgassen van vulkanen?’ In de toekomst komt deze kennis mogelijk zelfs nog van pas bij het terugdringen van klimaatopwarming. Afbeelding: Norbert Nagel / Wikimedia Commons