Fremdes Leben in zwei Milliarden Jahre altem Grundwasser entdeckt

22. Februar 2011, 17:46
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Südafrikanische Goldmine birgt geologische und biologische Sensation

Leipzig - Wissenschafter sind in den Tiefen einer südafrikanischen Goldmine auf bis zu zwei Milliarden Jahre altes, salzhaltiges Grundwasser gestoßen. Sensationell an dem Fund ist vor allem, was die Forscher in dem Wasser vorgefunden haben: Die bis zu diesem Zeitpunkt unangetastete Umgebung enthielt vermutlich eines der ältesten mikrobiellen Ökosysteme der Erde. Wie das internationale Team im Fachmagazin Chemical Geology schreibt, dürften sich die Mikroorganismen abgeschieden von Licht und organischen Nährstoffen ausschließlich von den Stoffen ernähren, die sich aus dem umgebenden Stein im Wasser lösen.

"Ganz besonderes Wasser"

"Das ist schon ein ganz besonderes Wasser", meint Johanna Lippmann-Pipke vom Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf zu dem in drei Kilometern Tiefe der Minen des Witwatersrand Beckens gefundenen Schatz. Das Witwatersrand Becken ist ein so genannter Kraton, ein sehr alter Festlandskern innerhalb einer jüngeren Kontinentalplatte. Geologisch interessant sind Kratone vor allem wegen ihres Gold- und Diamantenvorkommens. Das Kaapvaal-Kraton in Südafrika gehört deshalb auch zu den bestuntersuchten Regionen der Erde. Aber auch die Geschichte der Erde und die Anfänge des Lebens liegen in den tiefen Schichten dieser Gesteine verborgen, wie die aktuellen Ergebnisse zeigen. Bei den Mikroorganismen handelt es sich vermutlich um Lebensformen, die jenen ähneln, die zu Beginn der Entwicklung des Lebens auf der Erde existiert haben.

"Die entdeckte mikrobielle Gemeinschaft erweitert radikal unsere Sichtweise der Besiedelung der tiefen Erdschichten mit Leben", sagte Sherwood Lollar von der Universität von Toronto. "Wir glauben, dass diese Organismen vor Urzeiten hierher eingewandert sind. Während der langen Zeit der Isolation haben diese Wesen sicher eine ganz eigene Evolution durchgemacht," meint Lollar. Weitere Untersuchungen sollen hier Klarheit schaffen.

Neon verriet das Alter

Um das Alter zu bestimmen, analysierten die Forscher die Mengen und Varianten verschiedener chemischer Elemente und Verbindungen in dem Wassers.  Besonders der Gehalt des Edelgases Neon sei sehr aufschlussreich, erläutert Johanna Lippmann-Pipke. Normalerweise ist die Neon-Signatur beim Oberflächenwasser praktisch überall identisch. "Wenn wir Wasser finden, das eine andere Zusammensetzung aufweist, ist das eine geologische Sensation", meint Johanna Lippmann-Pipke, "denn dann handelt es sich wahrscheinlich um Wasser, das über einen sehr langen Zeitraum nicht mit der Atmosphäre in Berührung gekommen ist."

Solche Wasservorkommen sind in der tiefen Erdkruste zu finden oder im darunterliegenden Erdmantel. Das nun analysierte Wasser habe das stärkste jemals gemessene Neon-Signal; dies deute auf das hohe Alter von zwei Milliarden Jahren hin.

Leben in extremen Gegenden

Das Team mit Wissenschaftern aus den USA, Kanada, Deutschland und Südafrika forscht schon seit über einem Jahrzehnt in Südafrika. Es sei möglich gewesen, die Minenbetreiber als Partner zu gewinnen, um "Leben in extremen Gegenden" - so der Titel des Projektes - zu erforschen. Es gebe nirgendwo sonst die Möglichkeit so tief vorzudringen, erklärte Lippmann-Pipke, die in der Forschungsstelle des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf arbeitet. (red/APA)

  • Die Physikerin Johanna Lippmann-Pipke in einer Goldmine im südafrikanischen Witwatersrand Becken. In drei Kilometer 
Tiefe haben die Forscher uraltes Grundwasser und ein einzigartiges mikrobielles Ökosystem entdeckt.
    foto: johanna lippmann-pipke

    Die Physikerin Johanna Lippmann-Pipke in einer Goldmine im südafrikanischen Witwatersrand Becken. In drei Kilometer Tiefe haben die Forscher uraltes Grundwasser und ein einzigartiges mikrobielles Ökosystem entdeckt.

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