Πώς σχηματίστηκε ο δολομίτης;

Όχι μόνο στους Δολομίτες των Άλπεων, αλλά σε ολόκληρο τον κόσμο, ο δολομίτης είναι αρκετά κοινό πέτρωμα. Το πανέμορφο νησί της Ψερίμου αποτελείται κατά το μεγαλύτερο μέρος από δολομίτη ενώ αυτό το μυστηριώδες πέτρωμα δεν απουσιάζει και από την Κω.

Ο δολομίτης είναι ανθρακικό ορυκτό του ασβεστίου και του μαγνησίου. Αποτελεί κυρίαρχο συστατικό του ομώνυμου πετρώματος, το οποίο είναι ιζηματογενούς προελεύσεως . Το παράδοξο αυτού του ορυκτού (και του πετρώματος που σχηματίζει) αποκαλείται «πρόβλημα του δολομίτη»: Ενώ και σήμερα παρατηρούνται σχηματισμοί ψαμμιτών, σχιστολίθων και ασβεστολίθων, ο δολομίτης δεν σχηματίζεται πλέον στον πλανήτη μας, απαντώντας μόνο σε αποθέσεις προηγουμένων γεωλογικών περιόδων.

 Το συγκεκριμένο πέτρωμα περιέχει πάνω από 90% το ορυκτό του δολομίτη. Περιγράφηκε για πρώτη φορά επιστημονικά τον 18ο αιώνα και οφείλει το όνομά του στον Γάλλο φυσιοδίφη και γεωλόγο Ντεοντά Ντολομιέ .  Αλλά ποιος θα το φανταζόταν ότι ο σχηματισμός αυτού του πετρώματος δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητός, αν και οι γεωλόγοι έχουν βρει μεγάλες αποθέσεις (πρωτογενή) δολομίτη που σχηματίστηκε πριν από  600 εκατομμύρια χρόνια. 

Η διαδικασία του πρόσφατου πρωτογενούς σχηματισμού δολομίτη περιορίζεται σε ακραία οικοσυστήματα, όπως σε επιφάνειες με βακτήρια σε πολύ αλμυρές λίμνες και λιμνοθάλασσες. "Δεδομένου ότι αυτά τα συστήματα είναι πολύ περιορισμένα στο χώρο, υπάρχουν ερωτήματα  για τους γεωλόγους για την ευρεία παρουσία των ορυκτών δολομίτη," εξηγεί ο Δρ Στέφαν Κράουζε, γεωμικροβιολόγος στο GEOMAR , Κέντρο Έρευνας Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel

Μια ομάδα από βιολόγους και γεωχημικούς, που διεξάγουν την έρευνα, έχουν φέρει τώρα ένα μικρό φως στο σκοτάδι του επιστημονικού αυτού γρίφου . Τα πορίσματά τους δημοσιεύονται στη διαδικτυακή έκδοση του διεθνούς περιοδικού Γεωλογίας .

 Με απλά εργαστηριακά πειράματα με κατανεμημένα θαλάσσια βακτήρια που χρησιμοποιούν ενώσεις του θείου, αντί του οξυγόνου για την παραγωγή ενέργειας (sulfaterespiration), οι επιστήμονες ήταν σε θέση να αποδείξουν το σχηματισμό των πρωτογενών κρυστάλλων δολομίτη κάτω από συνθήκες που επικρατούν σήμερα στα θαλάσσια ιζήματα. "Ο δολομίτης γίνεται ίζημα αποκλειστικά μέσα σε μια μήτρα βλέννης, που εκκρίνεται από τα βακτήρια και σχηματίζουν βιοφίλμ," λέει ο Stefan Krause, για τον οποίο αυτή η μελέτη αποτελεί ένα σημαντικό μέρος της διδακτορικής διατριβής του. «Διαφορετικές χημικές συνθήκες επικρατούν στο βιοφίλμ σε σύγκριση με το γύρω νερό. Ειδικότερα, η τροποποίηση του μαγνησίου στην αναλογία του με το ασβέστιο παίζει σημαντικό ρόλο. Οι αλλαγές αυτές επιτρέπουν το σχηματισμό κρυστάλλων δολομίτη."

 Η μελέτη παρείχε περαιτέρω στοιχεία. "Ήμασταν σε θέση να αποδείξουμε ότι η αναλογία των διαφορετικών ισοτόπων του ασβεστίου μεταξύ του περιβάλλοντος νερού, το βιοφίλμ και κρυστάλλους δολομίτη είναι διαφορετική», εξηγεί ο δρ Volker Liebetrau από το GEOMAR. "Η αναλογία αυτή είναι ένα σημαντικό εργαλείο για μας να ανασυνθέσουμε τις περιβαλλοντικές συνθήκες του παρελθόντος. Το γεγονός ότι τα βακτήρια που εμπλέκονται στη διαδικασία αυτή  μας επιτρέπει την ακριβέστερη ερμηνεία του κλίματος, που επικρατούσε κατά την περίοδο που σχηματιζόντουσαν τα πετρώματα."

Αποδεικτικά στοιχεία της πρωτογενούς δημιουργίας δολομίτη με μια διαδικασία τόσο κοινή όσο μικροβιακή κάτω από συνθήκες που επικρατούν σήμερα στο βυθό της θάλασσας, προσφέρει νέες γνώσεις σχετικά με το πώς σχηματιστήκαν οι παλιοί δολομίτες της Γης. Οι  αποθέσεις μεγάλης κλίμακας, από τον πρωτογενή δολομίτη πλέον σχηματίζονται στον πυθμένα του ωκεανού; «Εδώ είμαστε ακόμη αντιμέτωποι με ένα παζλ», λέει ο καθηγήτρια Τίνα Treude, επικεφαλής της Ομάδας Εργασίας στο GEOMAR. «Μια πιθανότητα είναι ότι ο πρωτογενής δολομίτης μπορεί να σχηματιστεί ιδιαίτερα σε περιόδους όπου μεγάλες ποσότητες οργανικής ύλης στο θαλάσσιο πυθμένα έχουν υποβαθμιστεί από βακτήρια που εισπνέουν θείο. Τέτοιες συνθήκες υπάρχουν όταν το νερό της θάλασσας πάνω από το θαλάσσιο πυθμένα είναι χωρίς οξυγόνο. Στην ιστορία της Γης έχουν  υπάρξει, αρκετές τέτοιες περίοδοι , εν μέρει σύμφωνες με τις χρονικές περιόδους της εναπόθεσης δολομίτη"

Γεωδίφης με πληροφορίες από το περιοδικό Geology

Εικόνα -δολομίτης από Eugi (Ναβάρα, Ισπανία) .Οι επιστήμονες δείχνουν την επίδραση των θαλάσσιων βακτηρίων στο σχηματισμό του.