Riesige Wasserstoffmengen in Erdkruste entdeckt
Die Menge dieser unterirdischen Bakterien könnte sogar die Anzahl aller auf der Erdoberfläche lebenden Organismen weit übertreffen. Nach Ansicht von Friedemann Freund könnte es auch auf dem Mars ähnliche Mikroorganismen geben - ein neuer Impuls für die Suche nach extraterrestrischem Leben.
"Der Wasserstoff, der die Bakterien in der Tiefe der Erde ernährt, entsteht durch eine chemische Reaktion in Gestein, dass einst heiß oder sogar geschmolzen war", erklärt Freund. Schon seit längerer Zeit war bekannt, dass Wasserstoffgas entsteht, wenn Wasser in frisch aufgerissene Spalten im Gestein eindringt. Freund hat nun jedoch einen neuen Reaktionsmechanismus entdeckt, bei der sich auch im Inneren der Mineralien Wasserstoff bilden kann. Sie läuft auch ohne Spaltenbildung während des langsamen Abkühlens und Alterns des Gesteins ab.
"In den oberen 20 Kilometern der Erdkruste erlauben es die Bedingungen, mithilfe spezieller chemischer Reaktion, einen nahezu unerschöpflichen Wasserstoffvorrat zu bilden. In den oberen fünf bis zehn Kilometern sind dagegen alle Spalten und Brüche im Gestein vermutlich mit flüssigem Wasser gefüllt. Die im Gestein gebundenen Wasserstoffmoleküle wandern dort aus den Mineralien aus, lösen sich in diesem Porenwasser und reichern es so mit Wasserstoff an. Mikroorganismen, die in diesem Wasser leben, nutzen diesen gelösten Wasserstoff als lebenswichtige Energiequelle."
Viele der Mikroorganismen in der "tiefen Biosphäre" gewinnen ihre Energie nicht wie die grünen Pflanzen über Photosynthese aus dem Sonnenlicht, sondern zapfen stattdessen chemische Energieressourcen an. "Wenn die unterirdischen Mikrobengemeinschaften über längere Zeit hinweg überleben wollen, müssen sie einen konstanten Wasserstoffnachschub haben", so Freund. "Die Mineralien in der Erdkruste könnten für das ständige Nachfüllen dieser Vorräte sorgen - unendlich lange, über Äonen hinweg."
Die Ergebnisse von Freund und seinen Mitarbeitern könnte dazu beitragen, auch Fragen der kommerziellen Wasserstoffgewinnung aus Gestein und der Minensicherheit zu lösen. Während Bohrungs- und Bergbauarbeiten dringt häufig genug Wasserstoff aus dem Gestein, um explosive Gasmischungen zu erzeugen. "Seit alter Zeit hat es im Bergbau diese Grubenexposionen gegeben", erklärt Freund. "aber das Wasserstoffgas ist ja nicht nur zerstörerisch, es stellt auch eine wichtige Energie- und Brennstoffquelle für die Zukunft dar."
Die Menge dieser unterirdischen Bakterien könnte sogar die Anzahl aller auf der Erdoberfläche lebenden Organismen weit übertreffen. Nach Ansicht von Friedemann Freund könnte es auch auf dem Mars ähnliche Mikroorganismen geben - ein neuer Impuls für die Suche nach extraterrestrischem Leben.
"Der Wasserstoff, der die Bakterien in der Tiefe der Erde ernährt, entsteht durch eine chemische Reaktion in Gestein, dass einst heiß oder sogar geschmolzen war", erklärt Freund. Schon seit längerer Zeit war bekannt, dass Wasserstoffgas entsteht, wenn Wasser in frisch aufgerissene Spalten im Gestein eindringt. Freund hat nun jedoch einen neuen Reaktionsmechanismus entdeckt, bei der sich auch im Inneren der Mineralien Wasserstoff bilden kann. Sie läuft auch ohne Spaltenbildung während des langsamen Abkühlens und Alterns des Gesteins ab.
"In den oberen 20 Kilometern der Erdkruste erlauben es die Bedingungen, mithilfe spezieller chemischer Reaktion, einen nahezu unerschöpflichen Wasserstoffvorrat zu bilden. In den oberen fünf bis zehn Kilometern sind dagegen alle Spalten und Brüche im Gestein vermutlich mit flüssigem Wasser gefüllt. Die im Gestein gebundenen Wasserstoffmoleküle wandern dort aus den Mineralien aus, lösen sich in diesem Porenwasser und reichern es so mit Wasserstoff an. Mikroorganismen, die in diesem Wasser leben, nutzen diesen gelösten Wasserstoff als lebenswichtige Energiequelle."
Viele der Mikroorganismen in der "tiefen Biosphäre" gewinnen ihre Energie nicht wie die grünen Pflanzen über Photosynthese aus dem Sonnenlicht, sondern zapfen stattdessen chemische Energieressourcen an. "Wenn die unterirdischen Mikrobengemeinschaften über längere Zeit hinweg überleben wollen, müssen sie einen konstanten Wasserstoffnachschub haben", so Freund. "Die Mineralien in der Erdkruste könnten für das ständige Nachfüllen dieser Vorräte sorgen - unendlich lange, über Äonen hinweg."
Die Ergebnisse von Freund und seinen Mitarbeitern könnte dazu beitragen, auch Fragen der kommerziellen Wasserstoffgewinnung aus Gestein und der Minensicherheit zu lösen. Während Bohrungs- und Bergbauarbeiten dringt häufig genug Wasserstoff aus dem Gestein, um explosive Gasmischungen zu erzeugen. "Seit alter Zeit hat es im Bergbau diese Grubenexposionen gegeben", erklärt Freund. "aber das Wasserstoffgas ist ja nicht nur zerstörerisch, es stellt auch eine wichtige Energie- und Brennstoffquelle für die Zukunft dar."
