Achtzehn Meter unter einer unscheinbaren Buschlandschaft nahe der rumänischen Hafenstadt Mangalia liegt ein Ort, an dem die gewohnten Regeln des Lebens nicht gelten. In der Movile-Höhle atmet man Luft, die einen Menschen binnen Minuten töten würde, und trotzdem wimmelt es dort von Spinnen, Blutegeln und einem blassen Hundertfüßer. Diese Tiere haben seit rund 5,5 Millionen Jahren kein Sonnenlicht gesehen. Ihre gesamte Nahrungskette beruht nicht auf Pflanzen, sondern auf Bakterien, die aus giftigem Gas Energie gewinnen.
Entdeckt wurde die Höhle 1986 durch den rumänischen Speläologen Cristian Lascu, als in der Gegend der Bau eines Kraftwerks vorbereitet und der Untergrund vermessen wurde. Was die Forscher unter der trockenen Steppe fanden, war eine seit Jahrmillionen von der Außenwelt abgeschottete Welt. Die Movile-Höhle besteht aus einem trockenen oberen Gang und einem gefluteten unteren Teil mit warmen, schwefligen Tümpeln. Über der Wasseroberfläche liegt eine Luft, die mit dem, was wir kennen, wenig gemeinsam hat. Und in diesem lebensfeindlichen Raum leben Dutzende Tierarten, von denen viele auf der ganzen Erde sonst nirgends vorkommen. Der Zutritt ist bis heute streng begrenzt, und nur wenige Dutzend Menschen haben die Höhle für die Forschung überhaupt betreten.
Der Grund für dieses strenge Regime liegt in der Atmosphäre der Höhle selbst. Der Sauerstoffgehalt liegt bei nur etwa 7 bis 10 Prozent statt der 21 Prozent an der Oberfläche. Zugleich enthält die Luft rund hundertmal so viel Kohlendioxid wie die freie Atmosphäre, dazu Methan sowie große Mengen Schwefelwasserstoff, jenes Gas, das nach faulen Eiern riecht. Die Luftfeuchtigkeit beträgt hundert Prozent, es gibt keine spürbare Bewegung, und das Wasser hat konstant etwa 21 Grad. Ein Mensch würde ohne Schutz sehr rasch das Bewusstsein verlieren. Genau diese Chemie aber ist die Lebensgrundlage der Höhle, denn sie liefert die Energie, aus der die gesamte Gemeinschaft lebt.
Die Movile-Höhle ist das erste bekannte Landökosystem, das vollständig durch Chemosynthese versorgt wird. An der Basis der Nahrungskette stehen keine Pflanzen, sondern Bakterien, die den Schwefelwasserstoff und das Methan des Wassers oxidieren und daraus Energie gewinnen. Sie bilden dicke, matten- und filmartige Beläge auf Wasser und Fels, von denen sich alle übrigen Tiere direkt oder indirekt ernähren.
Dieser Vorgang unterscheidet die Höhle grundlegend von fast allen Lebensräumen an Land, die letztlich vom Sonnenlicht und der Photosynthese abhängen. In der Movile-Höhle liefern stattdessen Schwefelbakterien die Grundnahrung, ähnlich wie an heißen Quellen der Tiefsee, wo ebenfalls Mikroben aus chemischer Energie leben. Dass ein solcher chemosynthese-getriebener Lebensraum auch im Meer existiert, zeigen Funde an anderen Standorten; ein Beispiel ist ein neu entdecktes Ökosystem in Höhlen der Tiefsee. In der Movile-Höhle jedoch spielt sich dieser Prozess in einem abgeschlossenen Hohlraum unter Land ab, was ihn so besonders macht.
Die Tierwelt der Höhle umfasst mehr als fünfzig wirbellose Arten, von denen über dreißig als endemisch gelten, also ausschließlich hier vorkommen. Fast alle sind an das ewige Dunkel angepasst: Sie haben keine Augen mehr, keine Körperfarbe und oft besonders lange Fühler und Beine, um sich tastend zu orientieren. Zu den Bewohnern zählen augenlose Spinnen, Wasserskorpione, Asseln, Blutegel und Springschwänze, dazu ein Hundertfüßer, den Forscher wegen seiner Größe und seiner sägeartigen Beine scherzhaft König der Höhle nannten und der 2020 als eigene Art beschrieben wurde.
Diese Fülle unterschiedlicher Formen in einem einzigen, kleinen Hohlraum ist außergewöhnlich und macht die Movile-Höhle zu einer der artenreichsten Höhlen der Welt. Die Tiere stammen von Vorfahren ab, die vor dem Verschluss der Höhle hier lebten und seither in völliger Abgeschiedenheit einen eigenen Weg genommen haben. Welche Anpassungen sie im Detail entwickelten und wie eng sie miteinander verwandt sind, untersuchen Forschende bis heute; einen aktuellen Einblick gibt eine Studie zur neu beschriebenen Hundertfüßer-Art aus der Höhle.
Bemerkenswert ist, dass die Bakterien nicht nur die Höhle ernähren, sondern sie zugleich formen. Bei der Oxidation des Schwefelwasserstoffs entsteht als Nebenprodukt Schwefelsäure. Diese greift den umgebenden Kalkstein an und löst ihn langsam auf, sodass sich der Hohlraum über sehr lange Zeiträume weitet. Dabei wird zusätzlich Kohlendioxid aus dem Gestein frei, was den ohnehin hohen Gehalt in der Luft weiter erhöht. Die Bewohner leben also in einem Raum, den ihre eigene Nahrungsgrundlage ständig vergrößert.
Dieser Vorgang, die schwefelsäuregetriebene Höhlenbildung, ist inzwischen auch für andere große Höhlensysteme nachgewiesen worden. In der Movile-Höhle lässt er sich jedoch in einem geschlossenen, lebendigen System beobachten, in dem Chemie, Mikroben und Tiere untrennbar zusammenhängen.
Für die Wissenschaft ist die Höhle weit mehr als eine Kuriosität. Ein abgeschlossenes Ökosystem, das seit Millionen Jahren ohne Sonnenlicht und ohne Verbindung zur Oberfläche auskommt und sich allein aus chemischer Energie trägt, gilt als eines der besten irdischen Modelle für die Frage, wo Leben überhaupt möglich ist. Genau solche Bedingungen, Dunkelheit, giftige Gase und Energie aus Mineralien statt aus Licht, werden auch für mögliche Lebensräume unter dem Eis von Monden wie Europa oder Enceladus diskutiert.
Was bleibt, ist das Bild eines schmalen, dampfenden Ganges tief unter der rumänischen Steppe, in dem bleiche, augenlose Tiere über nassen Fels kriechen und von Bakterien leben, die aus faulendem Gas Energie ziehen. Ein Ort, an dem das Leben seit fünf Millionen Jahren einen völlig anderen Weg gegangen ist als überall sonst an Land, nur wenige Meter unter einer Landschaft, an der oben nichts von alldem zu ahnen ist.
Science, A chemoautotrophically based cave ecosystem; doi:10.1126/science.272.5270.1953