Untersuchung der Erhaltung von Biosignaturen in flachmarinen Hydrothermalsystemen durch die Erdgeschichte

• Antragsteller: Dr. Eric Runge
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie ; Geologie ; Paläontologie
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 577503435

Flachmarine Hydrothermalsysteme (<200 m Wassertiefe) sind einzigartige Umgebungen, in denen Chemoautotrophie und Photoautotrophie nebeneinander existieren und diverse mikrobielle Gemeinschaften unterstützen. Diese Systeme waren auf der frühen Erde wahrscheinlich weit verbreitet und deren fossile Gegenstücke liefern einige der ältesten Hinweise auf Leben. Daher sind geo-biologische Wechselwirkungen in flachmarinen Hydrothermalsystemen entscheidend für das Verständnis des Ursprungs und der frühen Entwicklung mikrobiellen Lebens. Die Geobiologie dieser Systeme ist jedoch aufgrund des begrenzten Repertoires an geologisch stabilen Biosignaturen bisher wenig verstanden, was ihre Interpretation in der Erdgeschichte erschwert. Dieses Projekt zielt darauf ab, den geologischen Bericht von Biosignaturen in flachmarinen Hydrothermalsystemen durch vergleichende Analyse von Proben des modernen Meeresbodens und ihrer fossilen Gegenstücke zu untersuchen. Um dies zu erreichen, werde ich Minerale und ihre Charakteristika als mikrobielle Biosignaturen in aktiven flachmarinen Hydrothermalsystemen, sowie deren Erhaltung im geologischen Bericht untersuchen. Ich stelle die Hypothese auf, dass flachmarine hydrothermale Mineralisierung ein wertvolles Archiv mikrobieller Biosignaturen ist und dass diese Biosignaturen in der entsprechenden fossilen Mineralisierung nachverfolgt werden können. Das Arbeitsprogramm umfasst petrographische und mineralogische Methoden, sowie Haupt- und Spurenelement-Geochemie und in-situ-Analysen der stabilen Isotope von Pyrit und Baryt (S, Fe, O). Die Kombination dieser Analysen erlaubt die Identifizierung mikrobieller Mineraltexturen, geochemischer Wachstumszonierung, sowie robuster Signaturen mikrobieller Redoxprozesse. Die Integration dieser Informationen ermöglicht es, mikrobielle und abiotische Prozesse in aktiven und fossilen hydrothermalen Mineralisierungen zu unterscheiden, sowie die Erhaltungspotenziale mikrobieller Biosignaturen zu bewerten. Der neuartige Ansatz dieses Projekts liefert entscheidenden Kontext für die Interpretation fossiler Biosignaturen und trägt so zum Verständnis der Evolution mikrobiellen Lebens in hydrothermalen Systemen bei.

• DFG-Verfahren: Stelle