Diamantenbildung
Bakterien als Diamantentdecker
Diamantenbildung ist ein faszinierender Prozess, der im oberen Erdmantel stattfindet. Dort werden Kohlenstoffmoleküle unter enormem Druck und extremer Hitze in den funkelnden Edelstein gepresst. Im Laufe der Erdgeschichte gelangten diese Diamanten und ihre Muttergesteine, sogenannte Kimberlite, an die Erdoberfläche, blieben jedoch oft unter dicken Sedimentgesteinsschichten verborgen. Das Auffinden dieser diamantreichen Kimberlitvorkommen war bisher eine Herausforderung für Geologen, die auf komplexe Testbohrungen und geochemische Analysen angewiesen waren.
Bakterien sind unerwartete Geochemiker
Die Lösung kam, als Wissenschaftler entdeckten, dass Bodenmikroorganismen äußerst empfindlich auf selbst kleinste geochemische Veränderungen in ihrer Umgebung reagieren. Eine unerwartete Richtung. Diese winzigen Organismen interagieren mit Mineralien im Nano- und Mikrometerbereich, um Signaturen in der mikrobiellen Biosphäre zu erzeugen.
Forscher um Rachel Simister von der University of British Columbia in Vancouver untersuchten, ob das Vorhandensein problematischer Gesteine in der Tiefe die Zusammensetzung von Bodenbakterien beeinflussen könnte. Um dies zu testen, führten sie Labortests durch, bei denen sie Bodenmikroorganismen aus arktischem Tundraboden sowohl in regulären Proben als auch in Proben, die geringe Mengen gemahlenen Kimberlits enthielten, kultivierten. Kimberlit ist für diese Experimente besonders geeignet, da solche Bodenschätze oft unter Tundraböden verborgen sind.
Bakterienindikatoren für Kimberlit
Die Ergebnisse waren überraschend: Schon die geringste Spur von Kimberlit verändert die Artenzusammensetzung von Bodenmikroorganismen, wie eine Analyse der bakteriellen ribosomalen DNA zeigte. In Anwesenheit von Kimberlit nahm die Häufigkeit bestimmter Bakterienarten deutlich zu, während die Häufigkeit anderer deutlich abnahm. Von den 65 identifizierten Indikatorarten machten sie nach der Inkubationszeit 60 % der gesamten mikrobiellen Gemeinschaft aus, zuvor waren es nur 0,6 %.
Feldbeweis: Mikroben als genaue Indikatoren
Die Forscher führten dann Feldtests in den Nordwest-Territorien Kanadas durch, wo die Kelvin-Kimberlit-Lagerstätte vier Meter tief in Fels- und Gletscherablagerungen verborgen ist 150 Meter tief. Die Frage ist, ob auch hier Bodenmikroben auf den Kimberlit reagieren.
Die Ergebnisse waren beeindruckend: Die im Labor identifizierten Kimberlite waren überall dort, wo die Kimberlite tiefer als 154 Meter waren, zunehmend reich an Bakterienarten. Darüber hinaus erwiesen sich die mikrobiellen Indikatoren als genauer als herkömmliche geochemische Analysen. Obwohl diese an einigen Probenorten, die kein Kimberlit enthielten, falsch positive Ergebnisse lieferten, stimmte die Verteilung der Bakterienindikatoren fast vollständig mit der der Kimberlitvorkommen überein.
Neue Werkzeuge zur Rohstoffsuche
Die Entdeckung hat das Potenzial, die Suche nach diamantreichen Kimberliten zu revolutionieren, insbesondere wenn Gletscher zurückgehen und Permafrost schmilzt. Gebiete, die sich öffnen neue Grenzen und Rohstoffquellen. Doch nicht nur bei Diamanten ist dieser Prozess sinnvoll. Die Forscher betonen, dass die DNA-Sequenzierung von Bodenmikroben auch bei der Suche nach anderen Rohstoffen wie Kupfer wichtig sein wird. Jede Art von Minerallagerstätte kann spezifische mikrobielle Indikatoren aufweisen.
„Bakterien stellen daher ein neues Werkzeug für die geologische Erkundung mineralischer Rohstoffvorkommen dar“, erklärt Co-Autorin Bianca Phillips von . > >Universität von British Columbia. Das spart nicht nur Zeit und Geld, sondern vereinfacht auch die Entdeckung und Erschließung wertvoller Rohstoffvorkommen. Die mikrobielle Welt birgt offensichtlich noch viele unerwartete Schätze, die Forschung und Industrie in Zukunft nutzen können.
Quelle: www.bild.de
