NGV-Geonieuws 125 artikel 723

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 125! Op de huidige pagina is alleen artikel 723 te lezen.

723 Oorsprong woestijnlak biedt mogelijkheid tot onderzoek naar leven op Mars Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Op veel stenen die in een woestijn aan het oppervlak liggen, en op veel wanden in hete canyons komt een donkerglanzende substantie voor: woestijnlak. Dit verschijnsel heeft niet alleen de aandacht getrokken van de prehistorische mens (die door het wegkrassen van de woestijnlak langdurig bewaard gebleven tekeningen (petroglyfen) maakte, maar heeft ook wetenschappers al vroeg geïntrigeerd; Charles Darwin vroeg bijv. aan de Zweedse geochemicus Jons Berzelius om de stof te analyseren. Ondanks talrijke pogingen is er echter nooit een theorie ontwikkeld over het ontstaan van woestijnlak die algemeen werd aanvaard. De meeste onderzoekers meenden dat er een biochemisch proces aan ten grondslag moest liggen dat te danken zou zijn aan microorganismen die op de stenen leven (of leefden). De reden voor deze hypothese was dat de woestijnlak voornamelijk uit mangaanoxide zou bestaan (een stof die als 'bijproduct' ontstaat bij de stofwisseling van sommige bacteriën en algen), en dat in dit mangaanoxide sporen van biologisch materiaal voorkomen.

Stenen met woestijnlak aan het oppervlak van een woestijn

Petroglyphen bij Grimes Point (Nevada), gemaakt door het wegkrassen van woestijnlak

Nieuw onderzoek, waarbij de laatste analytische methoden werden toegepast zoals hoogteresolutie elektronenmicroscopie en spectroscopie, leverde al direct een verrassend resultaat op: de woestijnlak blijkt helemaal niet uit mangaanoxide te bestaan, maar uit silica. Deze stof kan neerslaan uit de atmosfeer (maar dan is het moeilijk te verklaren waarom niet overal woestijnlak zou voorkomen), maar kan - onder de juiste klimatologische omstandigheden - ook door veel stenen zelf worden 'uitgezweet'. In de loop der tijd verandert dit silica eerst in een gelachtige substantie, om daarna uit te harden.


Rhyoliet uit de Mojave Woestijn (Stoddart Wells), met overal woestijnlak behalve op de zijde waarop hij lag

Een tweede belangrijke uitkomst van het onderzoek was dat woestijnlak - net zoals barnsteen - stoffen kan vasthouden die te beschouwen zijn als vingerafdrukken van levende organismen. Het gaat daarbij om stoffen zoals aminozuren, stukken DNA en zelfs complete microorganismen die op de steen leefden of daar - mogelijk toen de woestijnlak nog in gelvorm verkeerde - aan de steen bleven vastkleven. Deze tweede vondst is van groot belang: als er ook zoiets als woestijnlak zou voorkomen op stenen (of in grotten) van Mars (of andere planeten), dan zouden daarin soortgelijke 'vingerafdrukken van leven' of wellicht zelfs gehele vroeger ter plaatse ingekapselde microorganismen te vinden zijn. Dat maakt een doekgericht zoeken naar vroegere levensvormen op Mars een stuk eenvoudiger.


Microscopisch detail van een slijpplaatje van woestijnlak

Daarnaast blijkt de woestijnlak te zijn opgebouwd uit extreem dunne laagjes, waaruit veranderingen in het vroegere klimaat zijn af te lezen, vooral uit de aard van de chemische restanten van vroegere organismen. Omdat een laagje woestijnlak slechts uiterst langzaam wordt opgebouwd, zou analyse de klimaatveranderingen van duizenden of wellicht zelfs miljoenen jaren mogelijk maken. Ook klimaatveranderingen op Mars zouden door analyse van woestijnlak op Mars-stenen zo wellicht mogelijk worden.

Referenties:

• Perry, R.S., Lynne, B.Y., Sephton, M.A., Kolb, V.M., Perry, C.C. & Staley, J.T., 2006. Baking black opal in the desert sun: the importance of silica in desert varnish. Geology 34, p. 537-540.

Foto's van petroglyphen en stenen op woestijnbodem: Imperial College, Londen (Groot-Brittannië); foto's van handstuk en doorsnede: R.M. Potter, California Institute of Technology, Pasadena, CA (Verenigde Staten van Amerika).

Copyright © NGV 1999-2013
webmaster@geologischevereniging.nl