Wissenschaftler fanden Sauerstoff an Orten, an denen es ihn nicht geben sollte – nahezu 2 Meilen unter der Erde in Südafrikas Moab-Khotsong-Mine, in einer Milliarden Jahre alten hypersalinen Sole, die seitdem von der Oberfläche abgedichtet ist.
Die Entdeckung sprengt eine grundlegende Annahme: Sauerstoff galt bislang als rein photosynthetisch, also als von sonnenlichtgetriebenen Organismen an der Oberfläche erzeugt. Unterhalb der photischen Zone müsste er sofort verschwinden – verbraucht durch Gesteinsreaktionen und anaerobe Mikroben.
Doch 2023 stellte der Mikrobiologe Emil Ruff in tiefen Grundwässern aus Alberta, hunderte Meter unter der Oberfläche, Sauerstoff fest – zusammen mit aeroben Mikroben, die ihn zum Überleben benötigen. Kein Sonnenlicht. Kein Kontakt zur Atmosphäre. Der Sauerstoff wurde in der Dunkelheit chemisch erzeugt.
Zwei vorgeschlagene Mechanismen:
1. Biologische Chemosynthese: Mikroben könnten „dunklen Sauerstoff“ über Reaktionen mit Stickstoffmonoxid erzeugen oder indem sie Kohlenwasserstoffe wie Methan verstoffwechseln – wie das Injizieren von Distickstoffmonoxid, um einen metabolischen Energieschub zu erhalten
2. Abiogene Elektrolyse: polymetallische Knollen am Pazifikboden (Mangan, Eisen, Kobalt) wirken als natürliche Geobatterien und erzeugen eine Oberflächenspannung von etwa 1 V – groß genug, um Meerwasser in H₂ und O₂ zu spalten, ohne dass Biologie beteiligt ist
Die zweite Behauptung ist umstritten. Unternehmen, die sie in Frage stellen, weil diese Knollen Ziele für die Gewinnung von Batteriemetallen sind.
Warum das wichtig ist:
- Die tiefe Biosphäre ist viel ausgedehnter und energetisch aktiver, als Modelle vorhergesagt haben
- Sauerstoffabhängiges Leben kann in abgeschlossenen, uralten Umgebungen überdauern, die zuvor als steril galten
- Das stellt die Annahme infrage, dass aerober Stoffwechsel Oberflächennähe erfordert
- Es eröffnet Fragen zur Bewohnbarkeit von Gesteinsuntergrund auf der Erde und möglicherweise auch auf anderen Planeten
Mit Unterstützung der NASA durchgeführte Forschung. Wenn „dunkler Sauerstoff“ real ist, schreibt er die Energiebilanz des Untergrunds der Erde neu und erweitert die Randbedingungen dafür, wo komplexer Stoffwechsel stattfinden kann.
Die Entdeckung sprengt eine grundlegende Annahme: Sauerstoff galt bislang als rein photosynthetisch, also als von sonnenlichtgetriebenen Organismen an der Oberfläche erzeugt. Unterhalb der photischen Zone müsste er sofort verschwinden – verbraucht durch Gesteinsreaktionen und anaerobe Mikroben.
Doch 2023 stellte der Mikrobiologe Emil Ruff in tiefen Grundwässern aus Alberta, hunderte Meter unter der Oberfläche, Sauerstoff fest – zusammen mit aeroben Mikroben, die ihn zum Überleben benötigen. Kein Sonnenlicht. Kein Kontakt zur Atmosphäre. Der Sauerstoff wurde in der Dunkelheit chemisch erzeugt.
Zwei vorgeschlagene Mechanismen:
1. Biologische Chemosynthese: Mikroben könnten „dunklen Sauerstoff“ über Reaktionen mit Stickstoffmonoxid erzeugen oder indem sie Kohlenwasserstoffe wie Methan verstoffwechseln – wie das Injizieren von Distickstoffmonoxid, um einen metabolischen Energieschub zu erhalten
2. Abiogene Elektrolyse: polymetallische Knollen am Pazifikboden (Mangan, Eisen, Kobalt) wirken als natürliche Geobatterien und erzeugen eine Oberflächenspannung von etwa 1 V – groß genug, um Meerwasser in H₂ und O₂ zu spalten, ohne dass Biologie beteiligt ist
Die zweite Behauptung ist umstritten. Unternehmen, die sie in Frage stellen, weil diese Knollen Ziele für die Gewinnung von Batteriemetallen sind.
Warum das wichtig ist:
- Die tiefe Biosphäre ist viel ausgedehnter und energetisch aktiver, als Modelle vorhergesagt haben
- Sauerstoffabhängiges Leben kann in abgeschlossenen, uralten Umgebungen überdauern, die zuvor als steril galten
- Das stellt die Annahme infrage, dass aerober Stoffwechsel Oberflächennähe erfordert
- Es eröffnet Fragen zur Bewohnbarkeit von Gesteinsuntergrund auf der Erde und möglicherweise auch auf anderen Planeten
Mit Unterstützung der NASA durchgeführte Forschung. Wenn „dunkler Sauerstoff“ real ist, schreibt er die Energiebilanz des Untergrunds der Erde neu und erweitert die Randbedingungen dafür, wo komplexer Stoffwechsel stattfinden kann.