Yellowstone: Wstrząsy pobudzają rozwój żyjących pod ziemią drobnoustrojów

Dzięki specjalistycznej aparaturze, obecności superwulkanu i wąskiemu otworowi wiertniczemu o głębokości 30 pięter badacze wykazali, że trzęsienia ziemi wstrząsają nie tylko skałami – pobudzają także populacje drobnoustrojów żyjących pod ziemią.

Nawet do 30% organizmów na Ziemi nigdy nie dociera światło słoneczne – czerpią energię, „żywiąc się” wodorem powstającym w wyniku reakcji chemicznych między wodą a skałami. Trzęsienia ziemi powodują pękanie skał, tworząc nowe powierzchnie reakcji i zmieniając drogi przepływu wody, co zwiększa produkcję wodoru. W badaniu opublikowanym w czasopiśmie „PNAS Nexus” naukowcy śledzili wpływ takich wstrząsów na mikroorganizmy znajdujące się na dnie 100-metrowego odwiertu w Yellowstone National Park.

Badacze siedem razy w ciągu siedmiu miesięcy pokonali tam i z powrotem 10-godzinną trasę do tego miejsca. Pobierali próbki skał, rozpuszczonych gazów i mikroorganizmów, zmagając się z awariami sprzętu i problemami logistycznymi. Mieli jednak wyjątkowe szczęście: prowadzili pomiary w idealnym momencie – i miejscu – by uchwycić wzrost i spadek aktywności rzadkiego „roju” 2182 trzęsień ziemi. Yellowstone doświadcza wielu wstrząsów, ale tak silne roje pojawiają się zwykle co 5–10 lat, mówi główny autor badania, geomikrobiolog z Montana State University Eric Boyd.

Podczas roju ilość życia mikrobiologicznego wzrosła 6,5-krotnie, po czym spadła do normy, gdy wstrząsy ustały. Zwiększył się także poziom wodoru, a skład gatunkowy mikroorganizmów uległ zmianie. „Wszystkie elementy doskonale do siebie pasowały – mówi Boyd. – Zebraliśmy te dane i pomyśleliśmy, że to niesamowite!”

Wyniki mogą pomóc w poszukiwaniu życia pod powierzchnią innych planet. „Ekstrapolacja na inne planety i księżyce wskazuje, że życie podpowierzchniowe najłatwiej znaleźć w miejscach aktywnych sejsmicznie” – mówi Steven D’Hondt z University of Rhode Island, który nie uczestniczył w badaniach. „To wspaniałe studium” – dodaje.

Z kolei astrobiolożka Caroline Freissinet z francuskiego instytutu badawczego LATMOS uważa, że choć to znakomity wynik dla zrozumienia procesów zachodzących na Ziemi, raczej niewiele zmieni w poszukiwaniach życia na naszym najbliższym planetarnym sąsiedzie, Marsie, z powodu „jego piekielnych warunków podpowierzchniowych”.

„Mars w przeszłości był bardziej wilgotny – mówi – ale co pozostałoby dziś z tej chwilowo zwiększonej aktywności, 4 mld lat później?”

Badanie w Yellowstone było, jak podkreśla Boyd, „naprawdę trudnym projektem, ale bardzo istotnym”. „Nikt wcześniej tego nie zrobił”. Obecnie pracuje nad opracowaniem automatycznego próbnika uruchamianego przez trzęsienia ziemi, który ma znacząco zwiększyć ilość zbieranych danych.