Mikroben trugen einst dazu bei, in den Tiefen des Urozeans Eisen zu Eisenoxid – Rost – umzuwandeln. Sie legten damit den Grundstein für die gewaltigen Eisenerz-Lagerstätten, die noch heute in vielen Regionen der Erde gefunden werden. Entgegen bisherigen Annahmen waren dabei nicht allein Blaualgen die entscheidenden Akteure. Stattdessen dominierten in den Tiefenzonen der Meere andere Bakterien als Eisenoxidierer, wie ein internationales Forscherteam im Fachmagazin „Nature Communications“ berichtet.
Vor allem in Südafrika und Australien gibt es mächtige, Milliarden Jahre alte geologische Formationen, die zum Großteil aus Eisenoxid bestehen – aus Mineralen wie sie aus der Rostbildung bekannt sind. Diese Eisenerze decken nicht nur einen Großteil des Weltbedarfs an Eisen, die Gesteinsformationen geben auch Hinweise auf die Entwicklung der Atmosphäre und des Klimas sowie der Aktivität von Mikroorganismen in der frühen Erdgeschichte. Inwiefern Bakterien im Urozean einst zur Bildung dieser Eisenablagerungen beigetragen haben, war jedoch bislang unklar.
Andreas Kappler vom Zentrum für angewandte Geowissenschaften der Universität Tübingen und seine Kollegen haben nun konkrete Hinweise darauf gefunden, welche Mikroorganismen an der Bildung der Eisenerze beteiligt waren und woran die verschiedenen mikrobiellen Stoffwechselprozesse an Gesteinen erkennbar sind.
Woher kam der Sauerstoff für die Oxidation?
Das Eisen im Ur-Ozean kam ursprünglich als gelöstes, zweiwertiges Eisen [Fe(II)] aus heißen Quellen auf dem Ozeanboden. Der Großteil des heutigen Eisenerzes liegt aber als oxidiertes, dreiwertiges Eisen [Fe(III)] in Form von „Rostmineralen“ vor ‒ demnach musste das zweiwertige Eisen oxidiert worden sein. Nach gängiger Theorie geschah dies einst durch Cyanobakterien – auch als Blaualgen bekannt. Diese nutzen das Sonnenlicht zur Spaltung von Wasser und setzen dabei Sauerstoff frei, der das Eisen oxidiert.
