Stand: 25.04.2015  0 Kommentare

Gold gehört bekanntlich zu den seltensten Elementen der Erde. Andererseits kommt das Edelmetall in Goldlagerstätten in einer vergleichsweise hohen Konzentration vor. Wie lässt sich die ungleiche Verteilung von Gold in der kontinentalen Erdkruste erklären?

Ein Wissenschaftler der Universität Würzburg glaubt, den Grund gefunden zu haben: Sauerstoff produzierende Bakterien, so seine Theorie, sollen gelöstes Gold in großem Umfang gebunden und die heutigen Goldlagerstätten geschaffen haben.

Kein freier Sauerstoff, gelöstes Gold

Vor drei Milliarden Jahren war die Erde ein unwirtlicher Ort. Freier Sauerstoff kam praktisch nicht vor, Regen war etwa so sauer wie Essig und das Oberflächenwasser war von einem hohen Anteil an giftigem Schwefelwasserstoff gekennzeichnet. Diese nur für anaerobe Lebensformen erträglichen Bedingungen sorgten zugleich dafür, dass "die Löslichkeit von Gold in Wasser sehr hoch war ", erläutert Hartwig Frimmel von der Universität Würzburg.

Cyanobakterien als "Goldfänger"

Die Situation änderte sich mit dem Auftreten der ersten Mikroorgansimen, die eine einfache Photosynthese betrieben. Es handelte sich um die Vorläufer der heutigen Cyanobakterien, die damals begannen, die Küstenregionen der Meere zu bevölkern. Bei der Photosynthese fiel Sauerstoff als Abfallprodukt an.

Traf das im Wasser gelöste Gold nun auf die mattenartigen Kolonien dieser Bakterien, wurde es durch den Sauerstoff an der Oberfläche gebunden und beim Absterben der Bakterien schließlich in vergleichsweise hoher Konzentration abgelagert. Im Durchschnitt ist die Häufigkeit von Gold in der Erdkruste mit nur 4 Gramm pro 1000 Tonnen Gestein verschwindend gering. In den primären Goldlagerstätten können hingegen schon auf eine Tonne Gestein mehrere Gramm des Edelmetalls entfallen.

Einen möglichen Nachweis seiner Theorie findet Goldexperte Frimmel in der Tatsache dass das gelbe Edelmetall in den Lagerstätten typischerweise gemeinsam mit "lagenweise geschichteten kohleartigen Substanzen organischen Ursprungs" vorkommt. Bei diesen Substanzen habe es sich ursprünglich einmal um Cyanobakterien gehandelt.

Die Große Sauerstoffkatastrophe

Für die erdgeschichtliche Entwicklung war die Bildung von Goldlagerstätten lediglich ein Nebeneffekt. Am Ende eines viele Millionen Jahre währenden Prozesses löste die Photosynthese der Cyanobakterien schließlich die sogenannte Große Sauerstoffkatastrophe aus.

Zunächst wurde der von den Bakterien "ausgeatmete" Sauerstoff durch Oxidation mit Metallen, Schwefelwasserstoff und organischen Substanzen vollständig verbraucht. Erst als diese Stoffe die Oxidation weitgehend vollzogen hatten, konnten sich die Weltmeere und die Atmosphäre mit freiem Sauerstoff anreichern.

Die Folge war eines der größten bekannten Massensterben, dem der Großteil der anaeroben Lebensformen zum Opfer fiel. Zugleich aber erhöhte die Große Sauerstoffkatastrophe die thermodynamisch freie Energie explosionsartig und schuf damit die Voraussetzungen für die Evolution der aeroben (Sauerstoff benötigenden) Lebewesen.

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