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Die Geologen gehen davon aus, dass das Eisen durch
die Aktivität von Lebewesen dort abgelagert wurde. Bisher standen
hauptsächlich Sauerstoff produzierende Cyanobakterien, auch bekannt
unter dem Namen Blaualgen, im Verdacht, das Eisen durch chemische
Oxidation des Eisens mit dem gebildeten Sauerstoff abgelagert zu
haben. Unter Wissenschaftlern wird aber diskutiert, wann in der
Erdatmosphäre überhaupt ausreichend Sauerstoff durch Cyanobakterien
gebildet worden war, um solche Eisenformationen zu bilden. Denn die
gebänderten Eisenerze stammen bereits aus dem Präkambrium, sie sind
bis 3,8 Milliarden Jahre alt - das Alter der Erde wird auf 4,5 bis 4,6
Milliarden Jahre geschätzt. Nun hat der Geomikrobiologe Dr. Andreas
Kappler vom Zentrum für angewandte Geowissenschaften der Universität
Tübingen, vormals California Institute of Technology, zusammen mit
anderen kalifornischen Forschern, Claudia Pasquero und Dianne K.
Newman, sowie dem kanadischen Forscher Kurt O. Konhauser von der
University of Alberta in Edmonton eine andere Entstehungshypothese der
gebänderten Eisenformationen mit Experimenten untermauert: Danach sind
die Eisenschichten durch die lichtabhängige Aktivität von
Eisenbakterien entstanden, die ohne Sauerstoff auskommen. Die
Forschungsergebnisse sind in der Novemberausgabe der Fachzeitschrift
Geology veröffentlicht (Geology, November 2005, Ausgabe 33, Nummer 11,
Seiten 865-868).
Wenn Sauerstoff in der Atmosphäre fehlt, kann
zweiwertiges Eisen in einer chemischen Reaktion durch ultraviolettes
Licht oxidiert und als dreiwertiges Eisen abgelagert werden. Eine
solche Entstehung ist jedoch bei den gebänderten Eisenerzen höchst
unwahrscheinlich, weil diese Bereiche zur Zeit des Präkambriums im
Meerwasser lagen. Aber auch bestimmte Mikroorganismen, die so
genannten anoxygenen phototrophen Eisenbakterien, können zweiwertiges
Eisen lichtabhängig mit Hilfe ihrer Zellwerkzeuge zu dreiwertigem
Eisen umsetzen. Diese Bakterien sind die entwicklungsgeschichtlich
ältesten Organismen, die das Sonnenlicht für Synthesen nutzen können.
Sauerstoff benötigen sie nicht. Doch von den winzigen Bakterien gibt
es keine Fossilien. So haben die Wissenschaftler um Andreas Kappler in
Experimenten die Bedingungen der früheren Erdatmosphäre und eines
präkambrischen Ozeans simuliert und den Stoffwechsel heutiger
anoxygener phototropher Bakterien der Stämme Thiodictyon und
Rhodobacter ferrooxidans untersucht. Sie stellten fest, dass diese
Organismen unter den Lichtbedingungen in der Tiefe des Ozeans, bei
bewegtem Oberflächenwasser und sauerstofffreiem Umgebungswasser Eisen
in großen Mengen ablagern können. Das ist nach ihren Untersuchungen
selbst dann der Fall, wenn sich in den höheren Wasserschichten
zusätzlich sauerstoffbildende Cyanobakterien angesiedelt hätten. Die
Wissenschaftler halten die anoxygenen phototrophen Eisenbakterien
daher für die wahrscheinlichsten Verursacher der Eisenablagerungen in
den gebänderten Eisenformationen. |
