Leben in der Unterwelt

Als vor Jahrmilliarden die Gesteine entstanden, die heute Teile der südafrikanischen Provinz Gauteng aufbauen, gab es in der Atmosphäre kaum Sauerstoff. Deshalb rostete Eisen nicht - auch nicht das im Pyrit, im Katzengold. So schleppten die Flüsse Pyritgerölle mit sich wie heute Quarzkiesel, ebenso Uranminerale und vor allem Gold. Später dann ergossen sich Basaltdecken über die Sedimente, und vor zwei Milliarden Jahren schlug auch noch ein Meteorit ein. Das Gold, das die Flüsse damals im Witwatersrand ablagert hatten, wird heute gefördert. In einer dieser Minen haben Geologen das derzeit tiefste und ungewöhnlichste Ökosystem der Erde entdeckt:

"Dieses Ökosystem reicht tief: Es beginnt in mehr als zwei Kilometern Tiefe, und es dehnt sich wahrscheinlich mindestens bis in fünf Kilometer aus. Auf den Klüften leben Bakterien, die zu Lebewesen gehören, die kein Sonnenlicht brauchen. Die isotopenchemischen Untersuchungen von Johanna Lippmann-Pipke vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf zeigen, dass das Wasser auf den Klüften Millionen Jahre alt ist, einige Bestandteile darin sogar Milliarden Jahre. Und sie legen nahe, dass sich die Bakterien von zwei Milliarden Jahre alten Verbindungen ernähren und dass das System selbst anscheinend seit langer Zeit isoliert ist."

Tullis Onstott von der Princeton University in New Jersey. Diese Bakterien setzen eine in menschlichen Augen ungewöhnliche Nahrungsquelle ein: Radioaktivität.

"Die Bakterien leben vom Wasserstoff, der entsteht, weil auf den Klüften Wasser durch radioaktive Strahlung zerlegt wird. Dadurch werden weitere Reaktionen angestoßen. Die Bakterien nutzen dann auch diese Produkte und verwandeln sie sozusagen wieder in ihre Ausgangssubstanzen zurück. Die Bakterien leben also in einem recht geschlossenen System, das sich durch die Radioaktivität erneuert."

Im Grunde könne man dieses System mit den Black Smokern am Meeresgrund vergleichen, an denen mit Wasserstoff und Chemikalien beladene Hydrothermalwässer die Ökosysteme antreiben, beschreibt Tullis Onstott:

"Solche Fluide gibt es auch tief in der Kontinentkruste. In Südafrika entstanden sie vor zwei Milliarden Jahren durch diesen Meteoriteneinschlag. Damals schossen heiße, chemikalienbeladene Flüssigkeiten durch das Gestein. Ein gigantisches Hydrothermalsystem entstand. Als es sich abkühlte, wurden diese Fluide in Quarzadern, Kristallen und vielleicht sogar in Gesteinsporen eingeschlossen. Die Gesteine wurden dabei regelrecht mit Nährstoffen aufgeladen, und davon leben die Bakterien."

Und von den Erdbeben, die hin und wieder Fluide aus ihrem "Mineralgefängnis" freisetzen. Auf den Klüften mischen sich diese Milliarden Jahre alten Fluide dann mit Wasser, das "erst" vor Jahrmillionen von der Oberfläche her eingesickert ist - und nähren die Bakterien:

"Ich bin mir sicher, dass dieses Ökosystem von diesen eingeschlossenen Fluiden und den darin gelösten Nährstoffen abhängt. Diese Bakterien leben also nicht nur von der Strahlung, sondern auch von den Erdbeben. Wenn sie es könnten, würden sich die Bakterien sicher in die Steine eingraben, um an die Brühe zu kommen."

Aktuelle Untersuchungen zeigen, dass es diese Bakterien nicht nur im Untergrund von Südafrika gibt, sondern auch tief in der Erdkruste anderer Kontinente und in anderen Gesteinsformationen:

"Wir wissen nicht, wie lange sie schon dort unten sind. Vom evolutionären Standpunkt her sind es vergleichsweise primitive Organismen und ihre Art könnte vor Milliarden Jahren entstanden sein. Wir glauben derzeit, dass sie vor langer Zeit in diese großen Tiefen eingewandert sind."

Rätselhaft ist allerdings, wie sie es schafften, sich über alle Kontinente zu verbreiten - denn bislang wurden sie weder an der Oberfläche gefunden noch in der tiefen Meereskruste.