Schwerpunktprogramm (SPP) 2238: Dynamik der Erzmetallanreicherung, Teilprojekt: Der Einfluss von Mikroben auf die Bildung, Umwandlung und Auflösung von Massivsulfiden im Meeresboden

Description: Massivsulfidvorkommen bilden sich auf dem Meeresboden an aktiven schwarzen Rauchern durch die Vermischung von heißen mineralreichen Fluiden mit Meerwasser. Sie bestehen hauptsächlich aus Pyrit und Chalkopyrit und enthalten wertvolle Metalle, wie zum Beispiel Kupfer. Wenn sauerstoffreiches Meerwasser in die bereits gebildeten Massivsulfidvorkommen eindringt, werden diese Sulfidminerale einer abiotischen oxidativen Verwitterung ausgesetzt. Mikrobielle Aktivität beschleunigt diesen Prozess erheblich, indem sie die Ausfällung von Sulfiden, den Metalltransport und die Mineralauflösung katalysiert. Unter bestimmten Bedingungen können sich eisenhaltige Kieselsäurekappen bilden, die zu einer sauerstoffarmen Umgebung unterhalb dieses Deckgesteins führen. Somit werden die Massivsulfide vor oxidativer abiotischer und biotischer Verwitterung geschützt, wodurch deren Lebensdauer verlängert wird. In diesem Projekt werden wir die Auswirkungen mikrobieller Aktivität auf die Bildung von Massivsulfidvorkommen, deren Transformation sowie die Auflösung von Mineralen unter oxischen Bedingungen und Bedingungen mit geringen Sauerstoffkonzentrationen untersuchen. Molekularbiologische Techniken werden mit Inkubationsexperimenten, mikrobieller Anreicherung und physiologischen Studien kombiniert. Es soll ermittelt werden, welche Mikroben in erster Linie für die Mineralumwandlung und Metallmobilisierung verantwortlich sind, Umsatzraten sowie Mineralmodifikationen werden bestimmt, um mit Hilfe von angepassten geochemischen Modellen vorherzusagen, wie sich die mikrobielle Aktivität auf die Lebensdauer von Massivsulfidvorkommen unter verschiedenen Sauerstoffbedingungen auswirkt.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Sulfid ? Kupfer ? Biopharmazeutikum ? Geochemie ? Meerwasser ? Meeresboden ? Metall ? Mineralogie ? Pyrit ? Sauerstoffgehalt ? Studie ? Mikroorganismen ? Verwitterung ? Biologische Aktivität ? Mineral ? Petrologie ? Petrology ?

Region: Schleswig-Holstein

Bounding boxes: 9.75° .. 9.75° x 54.2° .. 54.2°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 2: Marine Biogeochemie, Forschungseinheit Marine Geosysteme (Projektverantwortung)
• Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 4 Dynamik des Ozeanbodens, Forschungseinheit Magmatische und Hydrothermale Systeme (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2023-01-01 - 2025-10-02

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Sub project: The Impact of Microbes for Seafloor Massive Sulfide Formation, Transformation and Dissolution
  Description: Seafloor massive sulfide (SMS) deposits form on the modern ocean floor at active high-temperature hydrothermal vent systems through mixing of mineral-rich, advecting hydrothermal fluids with bottom seawater. They are mainly composed of pyrite and chalcopyrite and contain valuable metals such as copper. When oxygenated seawater penetrates the SMS, the sulfide minerals are exposed to abiotic oxidative weathering. Microbial activity considerably accelerates this process by catalyzing the precipitation of sulfide minerals, metal transport and mineral dissolution. Under certain circumstances iron-rich-silica-caps can be formed, which result in low oxygen concentrations below the caprock, thus sheltering the sulfide deposits from direct oxidative abiotic and biotic weathering and prolonging the lifetime of these deposits. Here we will examine the impact of microbial activity for SMS formation, transformation and dissolution of minerals under oxic and low oxygen conditions. We will combine molecular biological techniques with incubation experiments, microbial enrichment work and physiological studies. We will determine, which microbes are primarily responsible for the mineral transformation and metal mobilization and determine turnover rates and mineral modifications to predict, using adapted geochemical models, how microbial activity affects the lifetime of SMS deposits under different oxygen conditions. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1138958

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/521314698 (Webseite)

Status

Aktiv

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