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Geochemie: Abiotische Methanproduktion in mittelozeanischen Rücken?

In der Gegenwart von eisen- und chromreichen Gesteinen sowie über 370 Grad Celsius heißem Wasser und hohem Druck können auch ohne Beteiligung von Bakterien Methan und höhere Kohlenwasserstoffe entstehen. Dies stellten Dionysios Foustoukos von der Universität von Minnesota und seine Kollegen fest, indem sie jene Bedingungen, wie sie am mittelatlantischen Rücken des Atlantiks herrschen, im Labor nachbildeten.

Der Prozess läuft demnach in zwei Schritten ab: Zunächst entzieht eine Eisen-Verbindung des Gesteins dem Wasser den Sauerstoff und setzt damit Wasserstoff frei. Anschließend verbinden sich Wasserstoff und aus Magma entweichendes Kohlendioxid zu Methan und Wasser. Die Wissenschaftler stellten fest, dass Chrom-Minerale den zweiten Schritt beschleunigen und auch höhere Kohlenwasserstoffe wie Ethan und Propan ermöglichen. Bisherige Experimente ohne Chrom-Verbindungen hatten ausschließlich Methan erbracht.

Normalerweise wird Methan von Bakterien beim Abbau organischer Substanz gebildet. Es entsteht daher in großen Mengen inden organischen Ablagerungen in Mooren, Seen und am Meeresboden, aber auch im Magen von Wiederkäuern.

Am mittelozeanischen Rücken weichen tektonische Platten auseinander; in der Spreizungszone wird ständig Material aus dem Oberen Mantel nachgeliefert. Entlang der Rücken finden sich Hydrothermalquellen, die in der Tiefe aufgeheiztes Wasser abgeben und Heimat einzigartiger Ökosysteme sind. Sie werden daher auch als Orte diskutiert, an denen erstes Leben entstand. Dort freigesetztes Methan könnte dabei als Nahrung für die ersten Organismen gedient haben, spekulieren die Forscher. Außerdem könnte es als frühes Treibhausgas die Erwärmung der Erde zu Urzeiten begünstigt haben.

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