Wetenschap
Backscattered-electron (BSE) afbeelding van een botryoidal Pt-Pd nugget. Krediet:Rogerio Kwitko-Ribeiro.
Internationale boorinspanningen in de afgelopen decennia in de zeebodem hebben steeds meer bewijs geleverd voor het bestaan van een uitgebreide diepe biosfeer onder de zeebodem. Daar, circulerende vloeistoffen in de onderzeese bodem leveren chemische verbindingen af waaruit energie wordt geproduceerd om het microbiële leven in zulke diepe ecosystemen van brandstof te voorzien. Ons begrip van de rol van dergelijke chemolithotrofe microben in de continentale diepe biosfeer, echter, is veel beperkter door de slechte bereikbaarheid.
Slechts een paar plaatsen wereldwijd, meestal enkele van de oudste continentale korstfragmenten zoals Archean cratons, directe bemonstering van de continentale diepe biosfeer mogelijk maken. Dergelijke plaatsen geven aan dat diepgewortelde breuken fungeren als vloeistofpaden en microbieel belangrijke voedingsstoffen leveren aan anders vijandige habitats. De beschikbaarheid van selenium (Se) zou in dergelijke systemen een cruciale rol kunnen spelen, omdat de reductie van geoxideerde Se-soorten veel meer energie levert dan de reductie van sulfaat. Vandaar, zelfs kleine hoeveelheden Se kunnen mogelijk microbiële activiteit ondersteunen als aan de juiste fysisch-chemische voorwaarden wordt voldaan.
Een internationaal team onder leiding van wetenschappers uit Brazilië en Duitsland onderzocht Se-rijke platina-palladium (Pt-Pd) klompjes uit een placer-afzetting in Minas Gerais (Brazilië), een plaats waar Pd oorspronkelijk is geïdentificeerd. Hoewel zulke Pt-Pd nuggets bedekt zijn met biofilms, de vorming van dergelijke klompjes blijft ongrijpbaar. Zeer nauwkeurige Se-isotoopgegevens werden daarom gecombineerd met sporenmetaalgegevens en Pt-Os-leeftijden om de klompvorming te beoordelen en potentiële microbiële processen te identificeren.
De gecombineerde gegevens laten zien dat de Pt-Pd-klompjes ongeveer 180 miljoen jaar geleden zijn gevormd, waarschijnlijk door vervanging van voorloperadermineralen in het gastheerkwartsiet bij 70 ° C en ongeveer 800 meter onder het oppervlak. De hoge niveaus van Se en andere biofiele elementen (jodium, organische koolstof, stikstof), samen met een extreem negatieve Se isotopensamenstelling, de laagste tot nu toe gemeten in natuurlijke monsters (δ82/76Se =–17,4 tot –15,4=‰), consistent zijn met een microbiële oorsprong. Abiogene processen kunnen nog niet volledig worden uitgesloten, maar de studie suggereert dat de Pt-Pd-klompjes aannemelijk Se-afhankelijke microbiële activiteit in de continentale diepe biosfeer registreren.
Stephan König en Benjamin Eickmann, die de Se-isotoopanalyse heeft uitgevoerd, merk op dat de moeilijkheid om de continentale diepe biosfeer te bemonsteren kan worden omzeild door nieuwe isotoopproxy's toe te passen op weerbestendige mineralen zoals klompjes. Deze nieuwe benadering kan een schat aan informatie opleveren die nodig is om ons begrip van de continentale diepe biosfeer te vergroten.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com