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Tief gelegen und lange isoliert

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 15.05.2013 15:32

Die tiefe Biosphäre bereitet den Wissenschaftlern eine Überraschung nach der anderen. In der aktuellen "Nature" berichten britische und kanadische Forscher über Wasser aus 2400 Metern Tiefe, das seit mindestens 1,5 Milliarden Jahren isoliert ist. Wegen seines Nährstoffreichtums spekulieren die Forscher über ein Ökosystem dort unten, das seit mindestens ebenso langer Zeit isoliert ist. Für unsere Vorstellung von der Biosphäre auf unserem Planeten und der möglichen Existenz von Leben auf unseren Nachbarhimmelskörpern könnte das, so die Forscher, erhebliche Konsequenzen haben.

Der geologische Aufbau Kanadas, die Urkontinente sind rot gefärbt. (Bild: Kanadischer Geologischer Dienst)
Timmins im Nordwesten der kanadischen Provinz Ontario war vor allem für seine reichen Goldvorkommen bekannt, als 1965 keine 20 Kilometer entfernt eines der größten Kupfer- und Zinkvorkommen der Welt entdeckt wurde. Es ist das Produkt einer Kette von Vulkanausbrüchen, die bis vor rund 2,64 Milliarden Jahren den nordamerikanischen Urkontinent erschütterten. Danach blieb es in diesem Teil des nordamerikanischen Kratons ruhig. Mit dem Jahr 1965 hatte die Ruhe ein Ende, seither grub sich der Bergbau in Kidd Creek 3000 Meter tief in die Erde, zunächst als Tagebau und ab einer Tiefe von rund 1400 Metern als Untertage-Bergwerk.

Doch das Vorkommen birgt nicht nur große Mengen wertvoller Metalle, sondern auch einen wissenschaftlichen Schatz. Aus einem Stollen in 2400 Meter Tiefe haben Geomikrobiologen aus Großbritannien und Kanada jetzt Wasser geborgen, das sie auf ein Alter von mindestens 1,5 Milliarden Jahre datieren. So lange, das haben Analysen der gelösten Edelgase ergeben, hat es keinen Kontakt mehr mit der Oberfläche gehabt. Das Wasser ist nicht im Kristallgitter der Minerale eingeschlossen und auch nicht in winzigen Bläschen in den Gesteinen, sondern kommt in großen Mengen in den Rissen und Spalten vor. Bei der Entnahme strömte es mit einer Geschwindigkeit von bis zu zwei Litern pro Minute in die Probenbehälter.

Milliarden Jahre altes Wasser aus der Kidd Creek Mine sprudelt in 2,4 Kilometern Tiefe in einen Probenbehälter. (Bild: Nature/J. Moran)Eine chemische Analyse ergab, dass die Flüssigkeit ähnlich viel freien Wasserstoff enthält wie die Fluide, die an den schwarzen Rauchern aus dem Erdinneren in die Ozeane strömen. Der Wasserstoff wäre eine gute Energiequelle und macht die Sache für Mikrobiologen interessant, denn das für viele hundert Millionen Jahre vom Rest der Welt abgeschirmte Wasser böte damit die Lebensgrundlage für ein mikrobielles Ökosystem. "Unsere Kollegen in Kanada untersuchen gerade, ob das Wasser auch tatsächlich Leben enthält", erklärt der Hauptautor Greg Holland von der Universität Lancaster.

Interessant an diesem Leben wäre nicht die Tiefe, in der es vorkommt. In Südafrika hat man bereits Mikroben drei Kilometer unterhalb der Erdoberfläche gefunden. Interessant ist die Dauer ihrer Isolation vom Rest der Welt. Wenn schon das Wasser seit mindestens 1,5 Milliarden Jahre von allen Zuflüssen abgeschnitten ist, dürfte das auch für die Lebewesen gelten. "Der Fund ist wichtig für Forscher, die die Entwicklung von Einzellern in Isolation untersuchen", erklärt Chris Ballantine, Professor für Geochemie an der Universität Manchester und Koautor der Studie. Dabei hat die Gruppe ausdrücklich die Exobiologen im Blick. Was sich auf unserem Planeten 1,5 Milliarden Jahre lang in 2,5 Kilometern Tiefe hat erhalten können, könnte dazu möglicherweise auch auf anderen Himmelskörpern, zum Beispiel dem Mars, imstande sein. Allerdings werden selbst die aufwendigen Robotermissionen, die derzeit geplant werden, niemals in derartige Tiefen der Marskruste vordringen können.