Banded iron.

De helft van ons huidige ijzererts is ooit door het metabolisme van een bacterie heen geweest. De rol van die bacteriën is dus altijd zwaar onderschat, blijkt uit een publicatie in PNAS die de geochemie behoorlijk op zijn kop zet.

‘Ooit’ is in dit geval rond de 2,5 miljard jaar geleden, in het Precambrium, toen de zogeheten ‘banded iron formations’ zich vormden op wat toen de zeebodem was. Die ‘gestreepte’ gesteenten zijn een van de belangrijkste bronnen van ijzererts.

Tot nu toe werd aangenomen dat bijna al dat ijzer afkomstig was uit de aardmantel, en via hete onderwaterbronnen in de oceaan terecht kwam. Daar zou het hele kleine beetje opgeloste zuurstof, dat in die tijd beschikbaar was, het Fe2+ verder hebben geoxideerd tot Fe3+ dat veel slechter oplost.

Maar aan de University of Wisconsin-Madison is nu een ongekend gedetailleerde isotopenanalyse verricht, waarbij onder meer met een femtosecondelaser ionen van het oppervlak werden weggebrand en geanalyseerd in een massaspectrometer. Voor het eerst werden daarbij niet alleen ijzerisotopen bekeken maar ook die van neodymium.

En uit de combinatie van isotopenverhoudingen leiden de onderzoekers af dat de helft van het ijzer in deze formaties niet uit de aardmantel maar van het aardoppervlak moet zijn gekomen. In ondiep water kwam dat weggeërodeerde ijzer in het metabolisme van ijzerreducerende micro-organismen terecht, die het weer uitscheidden in oplosbare vorm. En als het uiteindelijk naar dieper water werd doorgegeven zat er weinig neodymium meer bij.

Dát zulke ijzermetaboliserende bacteriën hebben bestaan, is op zich niet zo’n wonder. Er was nog nauwelijks zuurstof beschikbaar om redoxreacties mee te doen als onderdeel van fotosynthese, en ijzer is dan best een aardig alternatief. Maar het zijn er kennelijk veel méér geweest dan iemand voor mogelijk hield, en ruim voldoende om de geochemie van een paar miljard jaar geleden een belangrijke geomicrobiologische component te bezorgen.

Uit het onderzoek komt trouwens ook dat de streepjes in de ijzerertsformaties geen kwestie zijn van seizoensinvloeden, zoals vroeger wel eens is voorgesteld. Er zitten eerder honderdduizenden jaren tusse, wat langetermijn-klimaatveranderingen suggereert.

bron: University of Wisconsin-Madison