Ett överraskande fynd: stromatoliter i djuphavet

April 20, 2018 Forskarteam upptäcker fossiler på 730 meters djup

Med en ålder av 3,5 miljoner år är stromatoliter bland de äldsta fossilerna. Kalkavlagringar har dock hittills bara förekommit i grunda hav med vattendjup på upp till tio meter. Eftersom kalkavlagringarna bara kan växa om ljusberoende och fotosyntetiska mikroorganismer är inblandade. En ny studie av geoforskare visar att med hjälp av ljusoberoende, kemosyntetiska mikrober kan stromatoliter också växa på havsbotten i 731 meter vatten.

Geoforskare från Bremen upptäcktes i en expedition i Arabiska havet utanför Pakistans kust. kupolformade mikrobiella mattor vid metanhällar i 730 meter vatten. Med hjälp av griparmen på dykroboten "MARUM-QUEST 4000" kunde de återvinna en kalkrik kupol som var cirka 40 centimeter hög. Inuti hittade teamet fint laminerade och välvda kalkstensstrukturer som ursprungligen täcktes av mikrobiella mattor.

Dessa mikrober undersöktes mer exakt på MARUM geokemiskt. Resultatet: metannedbrytande marina mikroorganismer, archaea, är involverade i konstruktionen av de så kallade stromatoliterna. Namnets grekiska ursprung döljer redan formen av kalkstenskullar: den antika grekiska stroman står för tak, litos för sten. "Till skillnad från de mikrosyntetiska mikroberna som lever i det grunda havet, som utvinner energi för sin ämnesomsättning från solens strålar, använder dessa mikrober energi som genereras vid utvinningen av metan i djuphavet. I mörkret bedriver de kemosyntes", säger MARUMs Gerhard Bohrmann.

Bakterier som lever på havsbotten omvandlar svavelväte som bildas vid nedbrytning av metan. "Vi kunde identifiera fiberknippena av dessa sulfidoxiderande bakterier i tunna sektioner under mikroskopet", rapporterar Dr. med. Tobias Himmler från MARUM, första författare till studien. "Hur dessa buntar tas emot är extraordinärt. Eftersom bakterierna i Arabiska havet knappt har något fritt syre på detta djup, använder de förmodligen nitrat istället för syre, vilket främjar förkalkning", tillägger prof. Dr. med. Jörn Peckmann från universitetet i Hamburg.

Deras antagande bekräftar en geokemisk modell som bekräftar förkalkning genom den kemosyntesbaserade metabolismen av mikrober. Av detta drar forskarna slutsatsen att till skillnad från de tidigare kända fotosyntetiska mikroberna kan även ljusoberoende kemosyntesbaserade mikrober bygga upp stromatoliter - även i djuphavet.

Stromatoliter är de vanligaste fossilerna i bergformationer äldre än 541 miljoner år. I likhet med dagens Arabiska hav, i haven före den tiden, i det så kallade Prekambrium, fanns det lite syre i vattnet. Upptäckten av kemosyntesbaserade stromatoliter i Arabiska havet ger nya insikter om hur dessa gamla fossiler kan ha sitt ursprung. "Hittills var endast fotosyntesbaserade stromatoliter kända, till exempel från Bahamas eller Shark Bay på Australiens västkust. Till skillnad från de kemosyntesbaserade stromatoliterna skiljer sig dessa i struktur och sin inre struktur från många prekambriska stromatoliter." förklarar Tobias Himmler. Forskarna spekulerar därför i att kemosyntes har bidragit mer än man tidigare trott till tillväxten av stromatoliter i den prekambriska regionen för mer än 541 miljoner år sedan.

Mer information: www.marum.de.

Länk till studien: pubs. geoscienceworld.org//stromatolites-below-the-photic-zone