David Sands von der Montana State University entwickelte die Idee, dass Bakterien Regen erzeugen. Obwohl wir mit der Idee der Fällung vertraut sind, wie wahr ist seine Theorie zur Biopräzipitation? 

In der Meteorologie bezieht sich Biopräzipitation auf die Keimbildung von Eis durch Bakterien in Wolken. Dieser Vorgang führt dann zu Schnee oder Regen. Offenbar ist der Himmel keine sterile Leere. Es wimmelt von Bakterien, die für das Pflanzenwachstum lebenswichtig sind.

Biopräzipitation

1982 entdeckte David Sands, ein Professor für Pflanzenwissenschaften und Pflanzenpathologie an der Montana State University, den Biopräzipitationszyklus. Der Prozess erklärt, wie Bakterien eine große Rolle bei der Ausfällung durch Eiskeime spielen. (Quelle: Hardy-Diagnostik)

Der Prozess der Biopräzipitation beginnt, wenn Bakterien Kolonien auf der Pflanzenoberfläche bilden. Dann bilden sich die Eiskristalle um diese Kolonien herum, wenn der Wind sie in die Atmosphäre trägt. An den Kristallen verklumpen bald Wassermoleküle, und wenn sie groß genug sind, fallen die Eiskristalle in Form von Regen zu Boden.

Der Zyklus ist abgeschlossen, sobald die Bakterien auf das Land zurückkehren und schließlich Kolonien auf den Pflanzenoberflächen bilden, wobei der Vorgang wiederholt wird. Sands hat dieses Phänomen zusammen mit Foreman, Morris und Christner in verschiedenen Regionen untersucht. Sie testeten Gebiete innerhalb von Montana und sogar bis nach Russland und fanden heraus, dass die aktivsten Eiskeime für diesen Prozess bakterieller Natur waren. (Quelle: Eurekalert)

Staub und Ruß können als Eiskeime dienen, aber Bakterien, die biologisch sind, können von innen Eiskeime verursachen. Dies bedeutet, dass die Biopräzipitation bei wärmeren Temperaturen durchgeführt werden kann, da die Eiskeimbildung nicht nur von den Wetterbedingungen abhängt. Darüber hinaus sind regenerzeugende Bakterien aufgrund ihrer größeren Größe und Oberfläche effizienter bei der Bildung von Eiskeimen.

Mineralien können nur wenige Wassermoleküle ausrichten, aber bakterielle Proteine ​​sind groß und können viele gleichzeitig ausrichten. Sands' Untersuchung führte die Gruppe zu der Annahme, dass die bekanntesten eiskeimenden Bakterien mit Pflanzen in Verbindung gebracht werden und einige tatsächlich in der Lage sind, pflanzenbedingte Krankheiten zu verursachen.

Die Gruppe von Sands konnte dies in einem einfachen Experiment nachweisen. Die Gruppe behandelte 28 Tonnen Weizensamen mit einem Kupferbakterizid und pflanzte sie im Frühjahr in Montana auf 400 Hektar Trockenland an. Bei Gewitter flogen sie über die Felder und hielten Petrischalen aus dem Flugzeugfenster, um Proben zu sammeln.

Die Gruppe entdeckte, dass Bakterien bis zu 2 km über dem Boden vorhanden waren, und außerdem waren die Bakterien aktiv bei der Eiskeimbildung. (Quelle: Down to Earth)

Praktische Implikationen des Studiums

Die Erforschung des Biopräzipitationszyklus hat dank der Technologie im Laufe der Jahre zugenommen. Heute stehen DNA-Tests zur Identifizierung und Bakteriengenetik zur Verfügung und sind jetzt besser verstanden. Systeme sind jetzt in der Lage, Wolkenmodelle und ausgeklügelte Vorhersagen und Rückverfolgungen von Stürmen bereitzustellen.

In Skigebieten enthalten Wasserwerfer, die zur Schneeverbesserung verwendet werden, eine bestimmte Art von Bakterien namens Pseudomonas syringae ihnen dabei zu helfen. Sands behauptet, dass weitere Studien erforderlich sind, da ein besseres Verständnis des Biopräzipitationszyklus dazu beitragen kann, Dürre in von Dürre betroffenen Gebieten zu bekämpfen, wenn wir die Verbindung von Bakterien mit Regen besser verstehen. (Quelle: Down to Earth)