Mikroorganismen in der Erdkruste

"Die Unsterblichen ... wir stellen ihren Namen auf die Probe!" 

Abb.1. Flechten wie Toninia candida sind hart im Nehmen und gewinnen Nährstoffe oft von blanken Gesteinsflächen, dies ist aber nichts im Vergleich zu dem was einige Mikroorganismen tief in der Erdkruste leisten.

Das Leben auf der Erde ist zäh, besonders wenn es die Form von Mikroorganismen annimmt. Bakterien wurden bereits in kochenden Quellen (80-130°C), giftige Seen (pH 2-11, Picrophilus bei pH 0.7), lebendig begraben in Tiefseesedimente oder in Wassertaschen von Eis und Schnee entdeckt. Nanoarchaeum equitans ist die kleinste bekannte Lebensform, immer aufsitzend auf Ignicoccus, ist es von den schwarzen Rauchern der Tiefsee beschrieben. In der südafrikanischen Mponeng-Mine wurden Mikroorganismen in 2.800m Tiefe in 60°C heißen, uralten Grundwasser gefunden. Der Bacillus infernus lebt in Gesteinsklüften aus einer Tiefe von 5.278m und theoretisch könnte Leben bis in einer Tiefe der Erdkruste von 3 bis 10km existieren, wo die Temperaturen noch unter 113-120°C liegen. 

Diese Organismen leben in einer Umgebung die kaum vorstellbar ist. Sonnenlicht ist nicht vorhanden und damit Photosynthese ausgeschlossen, hydrothermale Fluide können kaum durch das dichte Gestein zirkulieren und vor allem mangelt es Nährstoffe. Doch es gibt eine beinahe unerschöpfliche Energiequelle selbst im härtesten Granit.
 

Durch radioaktiven Zerfall der Granit-Komponenten (vor allem des Urans in den Glimmern) entsteht Strahlung die Wassermoleküle in Wasserstoff und Sauerstoff aufspaltet, der Wasserstoff kann wiederum von den Mikroorganismen zu Acetat (Kohlenstoff-Wasserstoff-Sauerstoff-Verbindungen) umgewandelt werden und Acetat kann seinerseits zu Methan abgebaut werden. Jeder dies Schritte liefert zwar wenig, aber doch genügend Energie um über die Runden zu kommen. 
An frischen Bruchflächen des Gesteins ist die Reaktionsfreudigkeit zwischen den Mineralkörnern, Wasser-Molekülen und Gas besonders groß. Entlang von Störungszonen könnten sich somit ideale Habitate für Mikroorganismen ausbilden. Dies könnte eine interessante Beobachtung an Mineralquellen im sächsischen Kurort Bad Brambach erklären. Nach einer Reihe von Erderschütterungen wurde eine wesentliche Zunahme der Methankonzentration im Wasser beobachtet. Möglicherweise zerbrach der Granit, die frischen Bruchflächen lieferten genug „Nahrung“ für die Bakterien, die bereits im Gestein vorkommen, um wieder aktiv zu werden, wachsen und sich vermehrten. Dabei entsteht das Methan als Abfallprodukt das sich im Wasser löst und durch die Quellen an die Oberfläche gelangt.

Literatur:
 

KEHSE, U (2007): Das Leben der anderen. Bild der Wissenschaft 06/2007: 54