Biomineralisering i kalde grotter: eksempler fra Nordland

Abstract

Samhandlingen mellom biologi og geologi i grotter er fortsatt lite forstått. Dette gjelder spesielt for biomineralisering; prosessen der mikroorganismer danner mineraler. Med bakgrunn i dette er det i denne oppgaven gjennomført en studie på mulig biologisk dannelse av jarositt (KFe3(SO4)2(OH)6), gips (CaSO4*2H2O) og månemelk (CaCO3) i et utvalg av grotter i Nordland, Nord-Norge. Dette har blitt undersøkt ved å kombinere geokjemiske analyser med mikrobiologiske og molekylærbiologiske metoder. Studien viser tilstedeværelse av bakterier med stor diversitet i speleothemet månemelk. Undersøkelser viser bakterier med evner til å tilrettelegge miljøet for utfelling av kalsiumkarbonat (CaCO3), ved blant annet å øke pH-verdien som videre fremmer utfelling. Dette er demonstrert ved utfelling av kalsiumkarbonat i agar-plater inokulert med bakterier fra månemelk, i tillegg til sekvenseringsdata som identifiserer bakterier kjent fra andre studier på biologisk dannet månemelk. Sulfatmineralene jarositt og gips ser ut til å være abiotisk dannet. Mineralene er trolig dannet som følge av at vann reagerer med pyritt (FeS2) som videre oksideres på grunn av et oksiderende grottemiljø. Det er mange utfordringer knyttet til bruk av mikrobiologiske og molekylærbiologiske metoder på jarositt og gips, og det er nødvendig med optimalisering av metoder for å sikkert kunne bestemme dannelsesprosessen. Framtidig arbeid bør inkludere analyser av svovel-isotoper som vil kunne avsløre en biologisk eller abiotisk opprinnelse.