Der Einfluss von Mikroben auf die Bildung, Umwandlung und Auflösung von Massivsulfiden im Meeresboden

• Antragstellerinnen: Professorin Dr. Mirjam Perner; Professorin Dr. Sylvia Gertrud Sander
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 521314698

Massivsulfidvorkommen bilden sich auf dem Meeresboden an aktiven schwarzen Rauchern durch die Vermischung von heißen mineralreichen Fluiden mit Meerwasser. Sie bestehen hauptsächlich aus Pyrit und Chalkopyrit und enthalten wertvolle Metalle, wie zum Beispiel Kupfer. Wenn sauerstoffreiches Meerwasser in die bereits gebildeten Massivsulfidvorkommen eindringt, werden diese Sulfidminerale einer abiotischen oxidativen Verwitterung ausgesetzt. Mikrobielle Aktivität beschleunigt diesen Prozess erheblich, indem sie die Ausfällung von Sulfiden, den Metalltransport und die Mineralauflösung katalysiert. Unter bestimmten Bedingungen können sich eisenhaltige Kieselsäurekappen bilden, die zu einer sauerstoffarmen Umgebung unterhalb dieses Deckgesteins führen. Somit werden die Massivsulfide vor oxidativer abiotischer und biotischer Verwitterung geschützt, wodurch deren Lebensdauer verlängert wird. In diesem Projekt werden wir die Auswirkungen mikrobieller Aktivität auf die Bildung von Massivsulfidvorkommen, deren Transformation sowie die Auflösung von Mineralen unter oxischen Bedingungen und Bedingungen mit geringen Sauerstoffkonzentrationen untersuchen. Molekularbiologische Techniken werden mit Inkubationsexperimenten, mikrobieller Anreicherung und physiologischen Studien kombiniert. Es soll ermittelt werden, welche Mikroben in erster Linie für die Mineralumwandlung und Metallmobilisierung verantwortlich sind, Umsatzraten sowie Mineralmodifikationen werden bestimmt, um mit Hilfe von angepassten geochemischen Modellen vorherzusagen, wie sich die mikrobielle Aktivität auf die Lebensdauer von Massivsulfidvorkommen unter verschiedenen Sauerstoffbedingungen auswirkt.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2238: Dynamik der Erzmetallanreicherung - DOME