Zuwendungsgeber: DFG - SPP 1006 ICDP

Projektlaufzeit: 2022 - 2025

Projektmitarbeiter: Dr. Jens Kallmeyer

Kooperationspartner: 

• Prof. Yohey Suzuki, University of Tokyo, Japan

• Prof. Julio Castillo Hernandez, University of the Free State, University of Huelva, South Africa

• Prof. Kgabo Mogadeni, University of Limpopo, South Africa

Das Bushveld ist mit einem Durchmesser von etwa 300 km und einer Dicke von etwa 10 km bei weitem die größte magmatische Intrusion der Welt. Das Volumen liegt in der Größenordnung von 1 Million Kubikkilometern, daher wird das Bushveld als eine große magmatische Provinz (Large Igneous Province, LIP) bezeichnet. Es gibt mehrere solcher LIP-Provinzen auf der Erde, darunter das Karoo in Südafrika, und man geht davon aus, dass sie entstehen, wenn heiße Magmenkörper aus der Kern-Mantel-Grenze aufsteigen und ein großflächiges Schmelzen des oberen Mantels und sogar von Teilen der Erdkruste verursachen. Der enorme Transfer von Masse und Wärme in die obere Erdkruste kann zu wichtigen metallischen Erzlagerstätten führen, und der Vulkanismus an der Oberfläche kann einen tiefgreifenden Einfluss auf das Klima haben. 

Das Bushveld ist schon seit langem ein Ziel für das ICDP, aber erst 2021 wurde ein Antrag endgültig genehmigt. Die lokale Rohstoffindustrie spendete fast 10 km Bohrkerne als Sachleistung. Diese Kerne erwiesen sich für Petrologen als äußerst wertvoll, waren aber für die mikrobiologische Forschung ungeeignet, da sie ohne jegliche Kontaminationskontrolle gebohrt und viele Jahre lang aerob (mit Kontakt zur Atmosphäre) gelagert worden waren. Die eigentlichen Bohrungen begannen erst 2024 auf dem Gelände der Marula-Platinmine. 

Aus geomikrobiologischer Sicht ist dies ein risikoreiches Projekt, da nicht klar war, ob überhaupt geeignetes Material gewonnen werden kann. Daher konzentriert sich diese erste Phase des Projekts ausschließlich auf die Durchführung der Kontaminationskontrolle während der Bohrungen und die Probenahme. 

Die bisherige Bohrung waren erfolgreich und es wurde geeignetes Kernmaterial von der Oberfläche bis in eine Tiefe von weit über 1 km gewonnen. In Zusammenarbeit mit der Universität Limpopo wurden Kernabschnitte für mikrobiologische Analysen gesichert, von überschüssigem Bohrschlamm gereinigt und anaerob (unter Luftabschluss) gelagert. 

Glücklicherweise konnte in Zusammenarbeit mit Partnern aus Japan und Südafrika bereits eine erste Studie veröffentlicht werden (Suzuki et al., 2024). Die Bohrungen sollen im Juni 2025 beendet sein, weitere Fördermittel für die Probenanalyse sollen beantragt werden.