Steingervingar í jaspís í Breiðdal

Helgi Hallgrímsson

Nýlega hafa fundist í Breiðdal, minjar um forngerla (bakteríur) í steintegundinni jaspis, sem er algeng á Austurlandi. Þetta fyrirbæri var áður óþekkt hér á landi og raunar aðeins uppgötvað fyrir um áratug síðan í öðrum heimshlutum. Hér er því um stórmerka nýjung að ræða, sem talin er geta varpað ljósi á hugsanlegt líf á öðrum jarðstjörnum eða tunglum þeirra.

Jaspis er alkunn steintegund (steind) á Íslandi, og sérstaklega á Austfjörðum, þar sem hún má kallast algeng og finnst víða í töluverðu magni, einkum í grennd við megineldstöðvar tertíertímans, sem raða sér eftir strandlengju Austurlands. Jaspis er mjög fínkristölluð steind, með daufum glans og brotnar óreglulega. Jaspis hefur myndast djúpt í jörðu, í holum og sprungum í fornum eldhraunum við útfellingar úr umliggjandi bergi og kemur aðeins upp á yfirborð þegar lögin veðrast eða rofna. Jaspis er iðulega aðalefnið í steingerðum trjábolum, sem víða má finna í hraunum frá tertíer, einnig getur hann myndast í holum eftir trjáboli, sem brunnið hafa upp og eyðst. Slíkir steingervingar verða ekki til umræðu hér.

Jaspis er vanalega rauður, gulur, gul- eða rauðbrúnn, en stundum grænn eða blágrænn, og oft eru þessir litir ýmislega blandaðir í sama steini. Steinafræðingar kalla aðeins þann rauða jaspis, en nota almennt nafnið chert um þessa steintegund. Aðalefni í jaspis er kísill (SiO₂), sem er litlaus, glær eða hvítur, en litirnir stafa af járnsamböndum sem blandast hafa við kísilinn, aðallega hematít (rautt), goetheít (gult) og seladónít (blágrænt). Þetta mikla og fjölbreytta litaskrúð veldur því að jaspis er í uppáhaldi hjá fólki almennt og sérstaklega hjá steinasöfnurum, sem hafa borið þessa steina heim til sín í hundraða- og þúsundatali. Gott dæmi um slíkt er hið heimsfræga Petrusafn á Stöðvarfirði, sem inniheldur ótölulegan grúa af jaspissteinum, stórum og smáum og með öllum hugsanlegum litaafbrigðum. Það verkar óneitanlega eins og skrautsýning. Ýmsir hafa gert sér til gamans að saga jaspissteina í sundur og slípa fletina sem þá myndast og geta þeir gefið ótrúlega skrautlegt mynstur. Sumir hafa sagað steinana í þynnur og slípað. Við gegnumlýsingu gefa þær ennþá skrautlegri og ævintýralegri myndir, þar sem hægt er með hæfilegu ímyndunarafli að greina landslag, byggingar og jafnvel menn eða dýr, svo ekki sé minnst á hulduverur. Bók með litmyndum af slíkum þynnum, sem Ágúst Jónsson járnsmiður á Akureyri hafði sagað og slípað, var gefin út á áttunda áratug síðustu aldar, með kvæðabálki sem Kristján frá Djúpalæk orti við myndirnar. (Ágúst Jónsson og Kristján frá Djúpalæk: Óður Steinsins. Gallery Háhóll, Akureyri, 1977).

Nýlega hefur komið á daginn, að sumar þessara furðumynda í jaspis eru raunverulega eftirmyndir plantna, sem lifað hafa í holrúmum hraunsins fyrir mörgum milljónum ára og má því kalla þær steingervinga. Um er að ræða svonefnda járngerla, sem líklega eru meðal elstu lífvera á jörðinni. Þeir hafa orðið til löngu áður en súrefni loftsins myndaðist við tillífun plantna, og eru óháðir því, en afla sér orku með því að oxýðera tvígilt járn í þrígilt. Þeir eru raunar mjög algengir á yfirborði jarðar enn í dag, og eru mjög virkir í mýrum hér á landi, þar sem þeir ummynda járnsambönd bergsins í mýrarauða, sem fyrrum var helsta hráefni smíðajárns á landi voru.

Fyrstu vísbendingar um slíka bakteríusteingervinga fundust í kísilsteinum frá frumlífsöld í Ástralíu stuttu fyrir aldamótin 2000 og vöktu strax mikla athygli, einkum í sambandi við rannsóknir og getgátur um líf á plánetunni Mars. Úr því að þessir gerlar gátu lifað í holrúmum langt niðri í jörðinni endur fyrir löngu, hlaut sami möguleiki að hafa verið fyrir hendi á Mars og gæti jafnvel verið þar enn til staðar, þótt vatn finnist nú ekki á yfirborði plánetunnar.

Sumrin 2004-2005 var svissnesk kona, Christa Feucht að nafni, við jarðfræðirannsóknir í Breiðdal. Hún gerði jarðfræðikort af báðum hlíðum Suðurdals Breiðdals, utantil, sem voru á áhrifasvæði Breiðdalseldstöðvar, sem talin er 8-9 milljón ára gömul, en miðja hennar var í hinum glæsilegu tindum milli Breiðdals og Berufjarðarbotns. Christa safnaði bergtegundum og steindum á rannsóknasvæðinu, og gerði sérstaka athugun á jaspissteindum, með tilliti fyrrgreindra uppgötvana sem þá voru nýlega orðnar kunnar. Prófritgerð hennar um þetta efni var lögð fram við Háskólann í Bern, 22. apríl 2006, en titill hennar er svohljóðandi: Geologie, Sekundärminarisation und Biosignaturen tertiärer Basalte, Breiðdalur, Ostisland. Ég rakst á þetta ritverk í júlí 2008, í nýlega uppsettu steinasafni á Breiðdalsvík, sem Björn Björgvinsson stendur fyrir, og byggist að mestu leyti á steinum sem Reynir Reimarsson á Breiðdalsvík hefur safnað í marga áratugi. Safnið er vel flokkað og skipulega uppsett og flest sýni hafa verið tegundagreind af Christa Feucht og aðstoðarfólki hennar. Það hefur hlotið nafnið Steinasafn í Breiðdal - Stone museum, og er til húsa á Sólvöllum 18, við hliðina á Hótel Bláfelli en hefur þó ekki enn verið formlega opnað.

Björn var svo vinsamlegur að lána mér ritgerðina. Hér eru ekki tök á að rekja efni hennar, að öðru leyti en því er snertir umrædda steingervinga í jaspisnum, sem Christa tók til sérstakrar rannsóknar, með því að láta gera þunnsneiðar af steindinni, sem hægt var að skoða í smásjá. Í nokkrum þeirra tókst henni, og samstarfsfólki hennar í Bern, að finna greinilega bakteríuþræði, sem oftast eru gormsnúnir, og voru greindir sem tegundin Gallionella ferruginea, sem reyndar er algeng í mýrapyttum á athugunarsvæðinu enn í dag. Einnig taldi Christa sig finna járngerla af kvíslinni Leptothrix, sem líka eru tíðir í mýrum á Íslandi, og jafnvel þræði sem líkjast sveppímum. Það eru reyndar sjaldan bakteríurnar sjálfar sem þarna hafa steingerst, heldur útfellingar af járnsamböndum (mýrarauða) sem þær hafa hlaðið utan á sig í lífsferli sínum. Með sérstakri tölvutækni (Auto Montage) tókst að ná furðu skýrum myndum af sporum þessara lífvera í jaspisnum og eru nokkrar þeirra birtar í litum í ritgerðinni.

Perluþræðir af járngerlinum Gallionella ferruginea í ljósum jaspis úr Breiðdal. Sumir hafa hlaðið utan á sig rauðaútfellingum.

Þetta er í fyrsta skipti (svo vitað sé) að gerlasteingervingar finnast í holufyllingum hér á landi. Þetta eru því hinar merkustu niðurstöður, sem hljóta að vekja athygli vísindamanna um allan heim, ekki síst með tilliti til rannsókna á möglegu lífi í bergi á Mars, þar sem gera má ráð fyrir svipuðum aðstæðum og í nánd við eldstöðina í Breiðdal á tertíertíma. Hugsanlega má einnig finna hliðstæðar aðstæður á Júpitertunglinu Evrópu og Saturnusartunglinu Títan. Rannsóknir Christa Feucht í Breiðdal geta því haft þýðingu fyrir þróun geimvísinda.

Að lokum má minna á Jarðfræðisetur, kennt við G.P.L.Walker, sem opnað var við hátíðlega athöfn á Breiðdalsvík, 23. ágúst á síðasta ári. Frá því greindi Hjörleifur Guttormsson í síðasta hefti Glettings (18, 3, 2008). Setrinu er ætlað að verða miðstöð almennra jarðfræðirannsókna á Austurlandi og gististaður jafnt fyrir innlenda sem erlenda fræðimenn. Með því hafa Breiðdælir tekið forystuna í jarðfræði á Austurlandi. Ætla verður að setrið taki umrætt efni til kynningar.