Mikroorganismen setzen Metalle aus Mineralien frei und helfen beim Schürfen etwa von Kupfer und Gold, nun auch bei dem Seltener Erden.
Die Macht Roms gründete sich über Jahrhunderte auch auf eine Silber- und Kupfermine in Andalusien, sie war das größte Bergwerk des Imperiums, 150 Meter tiefe Stollen und elaborierte Lüftungs- und Entwässerungsanlagen zeugen davon. Auch die Umwelt tut es, sie wurde doppelt ruiniert, durch den Qualm des Röstens der Metalle aus dem geförderten Gestein und durch das aus der Mine gepumpte Wasser. Das war eine stinkende und extrem saure Brühe, teils blau gefärbt, teils rot, von Letzterem erhielten der nahe Fluss und die Mine ihren Namen: „Rio Tinto“.
Interessanter für die Römer waren die blauen Abwässer, ihre Farbe kam von Kupfer – die rote von Eisen –, und das ließ sich zusätzlich zu dem geschürften auch noch gewinnen. Wie es hinein gekommen war, wurde erst über 2000 Jahre später von Arthur Colmer (West Virginia State University) geklärt: Für die Farbe bzw. das Kupfer hatten Bakterien gesorgt, vor allem zwei, Thiobacillus ferrooxidans und Th. thiooxidans (Science 106, S. 253). Die gewinnen Energie dadurch, dass sie Sulfide oxidieren – von Eisen und Kupfer: Pyrit (FeS2) und (Chalkopyrit CuFeS2) –, die Metalle werden dadurch und durch die anfallende Schwefelsäure aus ihrer Matrix gelöst (Science 106, S. 253).
Diese Publikation von 1947 hatte enormen Einfluss auf den Bergbau, bald wurden vor allem Lagerstätten mit geringem Kupfergehalt und Abraumhalden mit den Bakterien ausgebeutet – man nennt es „Bioleaching“ oder auch „Bioming“ –, es begann 1950 bei Salt Lake City und trägt heute in den erdgrößten Lagern in Chile zehn Prozent zum Ertrag bei (Minerals 6010023).
Bakterien holen echtes Gold aus Narrengold
Kupfer blieb der Vorreiter, aber das Verfahren wird auch zum Extrahieren anderer Metalle (und zum Entschwefeln von Kohle) eingesetzt, man gewinnt damit Nickel, Kobelt, Zink, Uran – und Gold, bei dem geht es etwas umwegiger zu: Es ist oft eingebettet in Narrengold – Pyrit, es sieht aus wie echtes –, das muss aufgebrochen werden, dazu dient wieder Thiobacillus. Damit begann man in den 90er-Jahren in Südafrika (Science 264, S. 778).
Aber erst einmal muss Gold da sein, und das war es natürlich seit der Entstehung der Erde. Aber zum einen war es nicht konzentriert, und zum anderen herrschten lange Umweltbedingungen, unter denen es nur in Wasser gelöst vorlag. Das änderte sich erst, als vor drei Milliarden Jahren Sauerstoff kam, produziert von fotosynthesetreibenden Cyanobakterien, an ihren Matten in Küstengewässern wurde das Gold durch den Sauerstoff fixiert, es sammelte sich in Sedimenten, vor allem in Südafrika, wo es die erdgrößten Lager bildete: Bakterien haben wir das Gold zu danken, so sah es zumindest Hartwig Frimmel, Geologe der Uni Würzburg (Mineralium Deposita 50, S. 5).