Un nuovo esperimento di Elizabeth Swanner della Iowa State University che valuta la riduzione del ferro negli oceani preistorici potrebbe reinterpretare le condizioni in cui si forma la roccia sedimentaria ricca di ferro.

Swanner, un assistente professore di scienze geologiche e atmosferiche, faceva parte di un gruppo di ricerca internazionale che comprendeva ricercatori dell'Università di Tubinga in Germania e dell'Accademia cinese delle scienze di Pechino. Il team ha modellato l'oceano preistorico, simile a quello dell'Era Archeana 2,5 miliardi di anni fa all'interno di un cilindro graduato.

"Volevamo davvero solo simularlo nella dimensione verticale, quindi abbiamo usato un cilindro graduato e lo abbiamo modificato, " ha detto Swanner.

In un precedente esperimento, i ricercatori avevano modificato il cilindro per simulare un oceano Archeano con grandi quantità di ferro e senza ossigeno, ad eccezione di quello prodotto dai cianobatteri. Le porte lungo il lato del cilindro consentivano il campionamento a vari livelli.

"Stavamo studiando i cianobatteri perché questi sono gli organismi che pensiamo abbiano originariamente messo tutto l'ossigeno nell'atmosfera, " lei disse.

La ricerca, recentemente pubblicato da Rapporti scientifici , ha dimostrato che nonostante l'ossigenazione da parte dei cianobatteri, gran parte del ferro non è rimasto ossidato ma è stato nuovamente ridotto nella sua forma disciolta.

Questo risultato inaspettato può essere spiegato da un enzima sui cianobatteri che riduce il ferro. Nell'oceano moderno, che contiene almeno 1, 000 volte meno ferro, i cianobatteri riducono una piccola quantità di ferro, ma l'esperimento ha mostrato una maggiore quantità di riduzione del ferro rispetto a quanto previsto dai ricercatori. Un'altra possibile spiegazione è che il ferro venga ridotto da una reazione fotochimica che si verifica quando il ferro viene colpito dalla luce.

Le implicazioni di questa scoperta potrebbero cambiare le condizioni in cui si pensa che le rocce sedimentarie ricche di ferro si siano formate dagli antichi oceani.

"Tradizionalmente se vedi il ferro arricchito nei sedimenti dell'oceano tendi a pensare che sia stato depositato in condizioni anossiche, "Ha detto Swanner. "Ma potenzialmente abbiamo un modo per depositare ancora molto ferro ma farlo depositare in condizioni completamente ossigenate".

I primi risultati in laboratorio sollevano nuove domande per Swanner, compreso se troverà prove di questo processo nei laghi del Midwest che il suo gruppo di ricerca sta ora studiando. Questi laghi hanno ferro sul fondo e ossigeno solo nella parte superiore della colonna d'acqua, e contengono anche cianobatteri.