Selen kan understøtte dybt mikrobielt liv i Jordens kontinentale skorpe

International boreindsats i de sidste årtier ned i havbunden har givet stigende beviser for eksistensen af ​​en omfattende dyb biosfære under havbunden. Der, cirkulerende væsker i havbunden leverer kemiske forbindelser, hvorfra der produceres energi til at brænde mikrobielt liv i så dybe økosystemer. Vores forståelse af rollen for sådanne kemolitotrofiske mikrober i den kontinentale dybe biosfære, imidlertid, er meget mere begrænset på grund af dårlig tilgængelighed.

Kun få steder i verden, for det meste nogle af de ældste kontinentale skorpefragmenter såsom arkiske kratoner, muliggøre direkte prøveudtagning af den kontinentale dybe biosfære. Sådanne steder indikerer, at dybtliggende frakturer fungerer som væskestier og leverer mikrobielt vigtige næringsstoffer til ellers fjendtlige levesteder. Tilgængeligheden af ​​selen (Se) kan spille en afgørende rolle i sådanne systemer, fordi reduktionen af ​​oxiderede Se -arter giver langt mere energi end reduktionen af ​​sulfat. Derfor, selv små mængder Se kan potentielt opretholde mikrobiel aktivitet, hvis de rigtige fysisk -kemiske betingelser er opfyldt.

Et internationalt team ledet af forskere fra Brasilien og Tyskland undersøgte Se-rich platinum-palladium (Pt-Pd) nuggets fra en placer-indbetaling i Minas Gerais (Brasilien), en lokalitet, hvor Pd oprindeligt er identificeret. Selvom sådanne Pt-Pd nuggets er dækket af biofilm, dannelsen af ​​sådanne nuggets er stadig undvigende. Højpræcisions Se-isotopdata blev derfor kombineret med spormetaldata og Pt-Os-aldre for at vurdere nuggetdannelsen og identificere potentielle mikrobielle processer.

De kombinerede data viser, at Pt-Pd-nuggets blev dannet for omkring 180 millioner år siden, sandsynligvis ved udskiftning af forstadier til venemineraler i værtskvartsitten ved 70 grader C og cirka 800 meter under overfladen. De høje niveauer af Se og andre biofile elementer (jod, organisk kulstof, nitrogen), sammen med en ekstremt negativ Se isotopisk sammensætning, den laveste nogensinde målt i naturlige prøver (δ82/76Se =–17,4 til –15,4 =‰), er i overensstemmelse med en mikrobiel oprindelse. Abiogene processer kan ikke udelukkes fuldt ud endnu, men undersøgelsen tyder på, at Pt-Pd-nuggets sandsynligvis registrerer Se-afhængig mikrobiel aktivitet i den kontinentale dybe biosfære.

Stephan König og Benjamin Eickmann, hvem udførte Se-isotopanalysen, bemærke, at vanskeligheden ved at prøveudtagning af den kontinentale dybe biosfære kan omgås ved at anvende nye isotopproxyer på forvitringsbestandige mineraler, såsom nuggets. Denne nye tilgang kan give et væld af oplysninger, der er nødvendige for at forbedre vores forståelse af den kontinentale dybe biosfære.