Detailseite
Projekt
Ursprung von küstennahen gebänderten Eisenerzen, Barberton Grünsteingürtel (3.2 Ga)
Antragstellerin
Dr. Inga Köhler
Fachliche Zuordnung
Mineralogie, Petrologie und Geochemie
Förderung
Förderung von 2015 bis 2020
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 276724831
Atmosphärischer Sauerstoff ist für uns eine Selbstverständlichkeit. Dabei war die Sauerstoffanreicherung in der Atmosphäre ein komplexer und langwieriger Prozess. Der Sauerstoff musste sich buchstäblichen den Weg nach Oben erkämpfen, bis er während der großen Sauerstoffkatastrophe vor 2.4 Milliarden Jahren zu einem wichtigen Bestandteil der Erdatmosphäre wurde. Ein möglicher Grund für diese Verzögerung könnte in der Oxidation von Pyrit in bentischen mikrobiellen Ökosystemen zu suchen sein. Sauerstoff der in den bentischen mikrobiellen Matten von Cyanobakterien erzeugt wurde, würde durch diese Oxidation unmittelbar nach seiner Entstehung aufgebraucht werden.Die gut erhaltenen Sedimente der Moodies Gruppe im Barberton Grünsteingürtel, Südafrika, stellen vermutlich nicht nur die ersten Hinweise für oxygene Photosynthese vor 3.2 Milliarden Jahren dar, sondern dokumentieren möglicherweise auch den unmittelbaren Verbrauch des Sauerstoffs durch Pyritoxidation. Die gebänderten Eisenerze der Moodies Gruppe befinden sich in unmittelbarer Nähe zu mikrobiellen Matten und stark silifizierten Gipskonkretionen. Wir nehmen an, dass der cyanobakterielle Sauerstoff aus den bentischen Biomatten detritischen Pyrit oxidierte. Die so entstandenen Sulfate wurden in die sandigen Überflutungsebenen transportiert, während die gebildeten Eisenoxide ins Prodelta bzw. die Lagune gespült wurden, um dort die gebänderten Eisenerze zu bilden. In diesem Antrag wird die Wahrscheinlichkeit eines solchen Mechanismus mithilfe eines interdisziplinären Ansatzes der sowohl geochemische, geomikrobiologische und petrologische Techniken vereint, getestet.Im Rahmen des Antrages planen wir: (1) Hinweise für die Oxidation von Pyrit und bakterielle Überreste zu finden. (2) Die Reaktion von Sauerstoff produzierenden Bakterien auf die sauren Bedingungen während der Pyritoxidation unter archaischen Bedingungen zu testen. (3) Das Erhaltungspotential dieser Bakterien während der Metamorphose zu untersuchen. (4) Zu eruieren, ob die Bänderung der Moodies BIFs eine Reaktion auf wechselnde pH Bedingungen in den Biomatten ist. Zu diesem Zweck planen wir die Analyse von spezifischen Isotopen- und Spurenelement-Signaturen in Moodies BIFs, die Suche nach bakteriellen Überresten in Moodies Biomatten, die Durchführung von öko-physiologischen Experimenten mit Cyanobakterien unter sauren, archaischen Bedingungen sowie die Behandlung dieser Bakterien unter Druck und Temperatur Bedingungen des Barberton Grünsteingürtels.Wir erwarten, dass die Ergebnisse der Studie dazu beitragen werden, die Existenz der oxygenen Photosynthese weit vor der großen Sauerstoffkatastrophe zu untermauern.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
Teilprojekt zu
SPP 1833:
Building a Habitable Earth
Internationaler Bezug
Kanada, USA
