Waarom het ammonium verdween

Mike Jetten heeft zich toegelegd op het vinden van bacteriën die van nature chemische reacties uitvoeren die veel wetenschappers voor ‘onmogelijk’ houden. Het begon allemaal met de ontdekking van de anammox-bacterie, vertelt Jetten aan de telefoon: „Daar waren microbiologen al heel lang naar op zoek. Toen het maar niet lukte zo’n bacterie te vinden, verloren steeds meer mensen het geloof in het bestaan ervan. Totdat een onderzoeker in de afvalwaterzuivering van het Delftse bedrijf Gist-Brocades merkte dat er ammonium uit het water verdween. Ik kwam toen net terug uit Amerika en raakte betrokken bij het Delftse onderzoeksproject. De bacterie bleek ammonium onder zuurstofloze omstandigheden te kunnen omzetten in stikstofgas en water.”

De voorheen onbekende anammox-bacterie bleek uiteindelijk zelfs een belangrijke rol te spelen in de stofkringloop op aarde. De helft van de totale hoeveelheid stikstof in de atmosfeer wordt door deze reactie gemaakt. Ongelooflijk dat dit eerst over het hoofd is gezien. „Het is maar met welke bril je kijkt”, zegt Jetten. „Toen we de DNA-volgorde van dit micro-organisme in handen hadden, konden we het met moleculaire gereedschappen opsporen. Toen bleek de bacterie ineens overal te zien. In de modderbodems van rivieren en in zuurstofarme lagen in de oceanen.”

De anammox-bacterie heeft nu een industriële toepassing gekregen in de rioolwaterzuivering, waardoor deze installaties energie leveren in plaats van kosten en de uitstoot van broeikasgas koolstofdioxide tot 90 procent kan verminderen.

Later, in Nijmegen, ontdekte Jetten bacteriën die methaan omzetten in stikstofgas en bacteriën die koolstofdisulfide afbreken, net als de anammox-organismen werden die voorheen als ‘onmogelijk’ gezien.

Wat was de grootste hindernis tijdens uw onderzoek?

Jetten: „In het begin ontmoette ik veel ongeloof, eerst onder microbiologen en later opnieuw bij de oceanografen. Op oceanografencongressen liepen zelfs mensen weg uit de zaal als wij ons verhaal deden. Dat heeft mij wel gestoord.”

Wat motiveert u in dit onderzoek?

„Ik heb de smaak te pakken gekregen van ontdekken wat anderen niet kunnen vinden. Daardoor zijn zij bepaalde reacties voor onmogelijk gaan houden, maar zulke organismen moeten bestaan, weten we al. Uit de thermodynamische berekeningen die wij maakten, blijkt namelijk dat uit bepaalde chemische reacties zoveel energie vrijkomt dat daar makkelijk een bacterie van kan leven.”

Wat gaat u met het geld doen?

„We willen nog een heleboel mooie nieuwe micro-organismen ontdekken. De kunst is die bacterie op te sporen door heel goed na te denken in welke omgeving die het liefst zou leven. Op die plekken in Nederland en elders in de wereld gaan wij dan op zoek. Als we het ecosysteem gevonden hebben, proberen we deze organismen te kweken.”

„We hebben een tabel gemaakt met alle mogelijke reacties in de zwavel- en stikstofomzettingen, 22 in totaal. Met de anammox en andere bacteriën hebben we al een paar lege hokjes kunnen opvullen, maar er zijn er nog minstens vier leeg. Zeker twee daarvan wil ik nog invullen, de rest laat ik aan anderen over. Ik zeg niet welke, want de concurrentie kijkt mee.”