The global emission of methane (CH4) is estimated to be 500-600 Tg per year from diverse natural and man-made sources. Wetlands are the main source of methane and provide an ideal habitat for anaerobic methanogenic archaea which significantly contribute to the total global methane emission. Besides permanently flooded wetlands, there are distinct wetlands created by small water bodies within parts of plants, called phytotelmata. These water catchments in tropical forests comprise bamboo nodes, pitcher plants, tree holes, tank bromeliads and non-bromeliads leaf axils. Recent work indicates that phytotelmata may contribute to the global methane budget. Tank bromeliads, which effectively collect rainwater and organic substrate between their leaf axils (tank slurry), emit substantial amounts of methane into the atmosphere over neotropical forests. However, studies on the microbial communities involved in methane cycling and environmental factors which influence their activity are still rare. In the present study we established tank bromeliads as a model system in the greenhouse and collected field data to investigate the microbial communities in tank bromeliads. Investigation of Costa Rican tank bromeliads revealed that inhabiting microbial communities (Bacteria, Archaea) differed between individual plants, although the plants belong to the same species and were growing in the same habitat patch. Major determinants for the individual plants microbial community composition were carbon, nitrogen, oxygen concentrations, and the pH of tank slurries. These factors depend on the incoming rainwater, leaf litter or input by higher organisms (e.g. insects, spiders, birds). Therefore, the site where a tank bromeliad develops may play an important role for the inhabiting microbial communities. In summary, our results indicate that every bromeliad tank is a unique island with respect to its resident microbial community. The presence of methanogens and methanotrophs in all tank slurries further indicates the potential for both methane formation and methane oxidation in the bromeliad tanks. Besides tank slurry properties we have shown that the availability of water shapes the archaeal and bacterial community in tank bromeliads. Increasing drought resulted in a decrease of methane formation and in a shift from a hydrogenotrophic dominated community (Methanobacteriales) to an aceticlastic (Methanosaetaceae) dominated methanogenic community. This trend was also observed in the isotopic signature of produced methane and so hydrogenotrophically derived methane dominated under high moisture. Increasing drought resulted in increasing oxygen exposure for the microoorganisms. We found genes for oxygen detoxifying enzymes in genomes of Methanosaeta species, indicating that these methanogens are more oxygen tolerant than previously assumed. With increasing drought the relative abundance of the Burkholderiales, mainly represented by the genus Burkholderia, more than tripled in tank slurry whereas the bacterial diversity decreased. Furthermore, regardless of the water content or the incubation environment (inside or outside of bromeliad tanks) the genus Burkholderia was the most abundant group, indicating its tolerance towards changing water levels which frequently occur in tank bromeliads under natural conditions. Upon drought gene copy numbers of nifH, a marker gene for nitrogen fixation known to occur in Burkolderia spp. as well as Methanosaeta spp., increased. Therefore, this work indicates that tank bromeliads inhabiting microbes are not only involved in carbon cycling but also in nitrogen cycling. We further investigated the potential of methane formation in non-bromeliad leaf axils. The leaf axils of oil palms create catchments similar to the leaf axils of tank bromeliads where organic matter and rainwater accumulate. In incubation experiments we showed that under water-logged oxic or anoxic conditions methane is formed in this organic material, accompanied by increasing gene copy numbers of mcrA, a commonly used marker gene for methanogens. Therefore, our results indicate that leaf axils of oil palms seem to be a potential habitat for methanogenesis. The results of this work give new insights into the microbial communities and methane cycling in plant leaf axils and emphasize the need to better resolve the role of phytotelmata in the cycling of methane to better understand the global methane budget., Feuchtgebiete repräsentieren die größte Quelle des Treibhausgases Methan (CH4), das jährlich mit 500-600 Tg in die Atmosphäre der Erde emittiert wird. Einen signifikanten Beitrag leisten dazu anaerobe methanogene Archaeen, die in Feuchtgebieten ein optimales Habitat finden. Neben permanent gefluteten Feuchtgebieten gibt es eine Klasse von „Kleinstgewässern“ die von Pflanzen gebildet werden. Sie werden als Phytotelmen bezeichnet und umfassen in tropischen Wäldern Bambusknoten, Kannenpflanzen, Baumlöcher und Blattachseln von Pflanzen, wie der von Tank-Bromelien. Es wird vermutet, dass diese einzigartigen Feuchtgebiete einen höheren Beitrag zur jährlichen Methanmission beitragen als bisher angenommen. Es konnte bereits gezeigt werden, dass Tank-Bromelien, die organisches Material wie auch Regenwasser effizient zwischen ihren Blattachseln speichern können (Tanksubstrat), eine erhebliche Menge Methan in die Atmosphäre über neotropischen Regenwäldern emittieren können. Nichtsdestotrotz existieren nur wenige Studien, die sich mit der mikrobiellen Gemeinschaft in Tank-Bromelien befassen und die Faktoren untersuchen, die diese in ihrer Aktivität beeinflussen. Die vorliegende Arbeit umfasst die Aufnahme von Felddaten als auch von Labordaten, wobei letztere durch die Etablierung von Tank-Bromelien als Modellsystem im Gewächshaus gewonnen wurden. Durch Untersuchungen von costa-ricanischen Bromelien konnten wir zeigen, dass die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft (Bakterien, Archaeen) im Tanksubstrat zwischen einzelnen Bromelien variierte, obwohl diese derselben Spezies angehörten und sich innerhalb des gleichen Habitats entwickelten. Faktoren wie Kohlenstoff-, Stickstoff- und Sauerstoffgehalt als auch pH variierten zwischen den Tanksubstraten und beeinflussten die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft. Vermutlich sind die genannten Faktoren stark abhängig vom Einfall des Regenwassers und des organischen Substrats, welches hauptsächlich durch pflanzlichen Detritus oder durch höhere Organismen (z.B. Insekten, Spinnen, Vögel) eingebracht wird. Wir nehmen daher an, dass jede Tank-Bromelie ein individuelles Feuchtgebiet in den Baumkronen neotropischer Regenwälder darstellt, abhängig von dem Standort ihrer Entwicklung. Die Detektion methanogener Archaeen, wie auch methanotropher Bakterien in den Tanksubstraten, lässt außerdem darauf schließen, dass nicht nur das Potential für Methanproduktion sondern auch für Methanoxidation in Tank-Bromelien vorhanden ist. Desweiteren konnten wir zeigen, dass neben den Eigenschaften des Tanksubstrats, auch die Verfügbarkeit von Wasser eine signifikante Rolle für die mikrobielle Gemeinschaft und die Methanproduktion in Tank-Bromelien spielt. Zunehmende Trockenheit resultierte in einer Abnahme der Methanproduktion und in einer Veränderung der methanogenen Gemeinschaft. Von einer hydrogenotroph-dominierten Gememeinschaft, repräsentiert durch Methanobacteriales, erfolgte die Verschiebung zu einer aceticlastischen Gemeinschaft, repräsentiert durch Methanosaetaceae. Einhergehend veränderte sich das Isotopensignal des produzierten Methans und bestätigte die Dominanz von hydrogenotroph produziertem Methan unter einer höheren Wasserverfügbarkeit. Durch den sinkenden Wasserpegel im Tanksubstrat wurden die Mikroorganismen zunehmend Sauerstoff ausgesetzt. In Genomen von Methanosaeta sp. konnten wir Gene für sauerstoffdetoxifizierende Enzyme finden und vermuten daher, dass diese Methanogenen eine höhere Sauerstoffresistenz besitzen als bisher angenommen. Auch die bakterielle Gemeinschaft veränderte sich signifikant nach der Veränderung der Wasserverfügbarkeit. Mit zunehmender Trockenheit stieg die relative Abundanz der Gattung Burkholderia um mehr als das Dreifache an. Unabhängig von der Wasserverfügbarkeit oder des Inkubationsumfeldes (innerhalb oder außerhalb von Bromelien) repräsentierte die Gattung der Burkholderia die dominanteste bakterielle Gruppe. Wir nehmen daher an, dass die Burkholderia an die natürlich vorkommenden wechselnden Wasserverfügbarkeiten in Tank-Bromelien angepasst sind. Mit Anstieg der Trockenheit wurde zudem ein Anstieg des Markergens für Stickstofffixierung (nifH) beobachtet, das auch in Burkholderia- und Methanosaeta-Arten vorkommt. Die vorliegende Arbeit belegt daher die Präsenz von Mikroorganismen in Tank-Bromelien, die potentiell in den Kohlenstoff- und Stickstoffzyklus involviert sind. Neben den Blattachseln von Tank-Bromelien untersuchten wir das Potential der Methanbildung in den Blattachseln von Ölpalmen. Auch hier sammelt sich organisches Material zwischen den Blattachseln an und bietet zudem ein Habitat für Moose und andere Epiphyten. In Inkubationsexperimenten unter anoxischen oder gefluteten oxischen Bedingungen wurde ein Anstieg der Methankonzentration, wie auch des methanogenen Markergens mcrA, beobachtet. Diese Beobachtungen lassen darauf schließen, dass Blattachseln von Ölpalmen ein potentielles Habitat für Methanogenese darstellen.