Bakterier ger järnet

Järn är vår viktigaste metall. Utan god tillgång till järn vore vår teknologi otänkbar. Största delen av Jordens massa består av järn, men rent järn är sällsynt i naturen. Vi utvinner det i stället från järnmalmer, särskilt från järnoxider som blodsten och magnetit.

Hur kom järnmalmen till?
Den viktigaste typen av järnmalm kallas BIF (Banded Iron Formations). De flesta BIF är 1,8–3,5 miljarder år gamla och tros ha bildats genom att fritt syre har fällt ut vattenlösligt järn i havet som olösliga järnoxider. Men syrehalten i atmosfären var mycket låg vid periodens början, och denna process skulle heller inte förklara varför dessa bergarter är så tydligt skiktade. Därför har man föreslagit att oxideringen i stället skulle ha skötts av mikrober utan medverkan av fritt syre. Men detta har varit svårt att visa, eftersom ingen känd bildning av BIF sker i nutiden.

Fossila bakterier vittnar
En “bara” två miljoner år gammal BIF-liknande järnmalm på ön Milos i Egeiska havet har nu gett en ingång till frågans lösning. De svenska forskarna har tillsammans med ett internationellt forskarlag analyserat malmen och kommit fram till att den bildades i vatten som var fattigt på syre och rikt på lösligt järn. Detta liknar de förhållanden som rådde för tre miljarder år sedan. I de röda skikten såg de ett komplicerat nätverk av trådar och celler inbäddat i ett hölje av blodsten. De tolkade detta som fossil av bakterien Rhodomicrobium som byggde upp de järnhaltiga lagren. I nutiden är dessa mikrober kända för att binda solenergi genom fotosyntes, men till skillnad från de gröna växterna bildar de därvid inte fritt syre utan oxiderar järn.

Kan vi nu med säkerhet säga att de flesta av världens järnmalmer har bildats av bakterien Rhodomicrobium? Det är nog för tidigt, men malmen på Milos visar i alla fall att en sådan mikrob är fullt kapabel att bygga upp en bandad järnmalm av den sort som kunde bildas redan för tre miljarder år sedan. Bakterien behöver inget fritt syre och bildar heller inget sådant, den bygger upp lager av järnoxider, och de regelbundna uppblomningar som kännetecknar de flesta mikrobsamhällen kan förklara den täta skiktning som är så typisk för en BIF.

Den lilla grekiska ön kan ha gett oss några viktiga pusselbitar för att förstå inte bara hur värdefulla järnmalmsfyndigheter kom till utan även hur livsförhållandena tedde sig på jorden för miljardtals år sedan.

Fakta om Naturhistoriska riksmuseet
Genom att vara en arena för kunskap, upplevelser, samtal och debatt vill vi bidra till att öka allas kunskap om vår gemensamma miljö och natur samt bidra till att påverka och förnya landets miljö- och naturvårdsarbete. Våra samlingar utgör ett fantastiskt arkiv med närmare tio miljoner föremål.