Ερευνητές μελέτησαν πώς οι σεισμοί επηρέασαν την υπόγεια ζωή στο Γέλοουστοουν (Yellowstone), όπου τα μικρόβια ευδοκιμούν μακριά από τη ζεστασιά και την ενέργεια του Ήλιου. Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό PNAS Nexus, μια ομάδα ερεύνησε πώς μικροί σεισμοί το 2021 επηρέασαν τα μικρόβια στα συστήματα πετρωμάτων και νερού κάτω από το Ηφαιστειακό Πεδίο του Οροπεδίου του Yellowstone.
Αυτές οι μορφές ζωής αντλούν ενέργεια όχι από τη φωτοσύνθεση, αλλά από τις χημικές αντιδράσεις που σχετίζονται με την κίνηση του νερού μέσα από σπασμένα πετρώματα. Τα αποτελέσματα της μελέτης θα μπορούσαν να δώσουν πληροφορίες για το πώς μπορεί να υπάρχει ζωή σε απροσδόκητα μέρη και να έχουν επιπτώσεις στην αναζήτηση εξωγήινης ζωής.
Η μελέτη για το Yellowstone
«Η σεισμική ενέργεια, όπως αυτή που απελευθερώνεται από τους σεισμούς, μπορεί να θρυμματίσει πετρώματα και έτσι να αλλάξει τις διαδρομές ροής των υπόγειων υγρών, να απελευθερώσει υποστρώματα από εγκλείσματα και να εκθέσει φρέσκες ορυκτές επιφάνειες ικανές να αντιδράσουν με το νερό», έγραψε η ομάδα στη μελέτη. Όλα αυτά τα φαινόμενα μπορούν να πυροδοτήσουν «φρέσκες» χημικές αντιδράσεις, όπως περιγράφεται σε μια δήλωση του PNAS Nexus, οι οποίες τροποποιούν τα είδη ενέργειας που είναι προσβάσιμα στα μικρόβια. «Ωστόσο, είναι ασαφές πώς αυτές οι σεισμογενείς αλλαγές επηρεάζουν τις μικροβιακές κοινότητες».
Για να καλύψουν αυτό το κενό, οι ερευνητές συνέλεξαν δείγματα νερού από μια γεώτρηση (μια τεχνητή τρύπα που χρησιμοποιείται για αναλύσεις) στη δυτική όχθη της λίμνης Yellowstone πέντε διαφορετικές φορές το 2021. Αυτή η προσέγγιση αποκάλυψε μια σημαντική αύξηση στο υδρογόνο, τα σουλφίδια και τον διαλυμένο οργανικό άνθρακα στον απόηχο των σεισμών—σημαντικές πηγές ενέργειας για πολλούς οργανισμούς που ζουν κάτω από το έδαφος. Σημειώθηκαν επίσης αυξημένα επίπεδα πλαγκτονικών κυττάρων. Αυτό υποδεικνύει ότι η στήλη του νερού φιλοξενούσε περισσότερους μικροοργανισμούς από όσους είχαν παρατηρηθεί πριν από τους σεισμούς.
Αυτές οι χημικές και βιολογικές αλλαγές υποδεικνύουν ότι το πλήθος των σεισμών αύξησε προσωρινά τους διαθέσιμους πόρους για τη μικροβιακή ζωή. Επιπλέον, καταγράφηκε μια αλλαγή στους τύπους των μορίων με την πάροδο του χρόνου. Αυτό είναι ιδιαίτερα αξιοσημείωτο, δεδομένου ότι οι ερευνητές συνήθως θεωρούν τις υπόγειες μικροβιακές κοινότητες στους υδροφόρους ορίζοντες του ηπειρωτικού βράχου αρκετά σταθερές. Ωστόσο, το εν λόγω υπόγειο σύστημα φάνηκε να αλλάζει γρήγορα και ξεκάθαρα ως απόκριση στη σεισμική ενέργεια.
Θα μπορούσε να συμβαίνει αυτό στον Άρη;
Η ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η κινητική ενέργεια των σεισμών (ενέργεια που σχετίζεται με την κίνηση) μπορεί να επηρεάσει τη χημεία και τη βιολογία των υγρών στους υδροφόρους ορίζοντες—υπόγειες περιοχές πετρωμάτων κορεσμένων με νερό που μπορούν να διοχετεύσουν νερό σε πηγάδια και πηγές. Τα αποτελέσματά τους υποδηλώνουν ότι ακόμη και μικρά σεισμικά φαινόμενα μπορούν να οδηγήσουν σε σημαντικές αλλαγές στα υπόγεια οικοσυστήματα.
Το Yellowstone δεν είναι η μόνη περιοχή με τακτική σεισμική δραστηριότητα, επομένως παρόμοιοι σεισμοί αλλού θα μπορούσαν να προκαλέσουν συγκρίσιμες αλλαγές στους υπόγειους ενεργειακούς πόρους. Εάν αυτή η διαδικασία είναι ευρέως διαδεδομένη, μπορεί να βοηθήσει στην εξήγηση του πώς οι μικροοργανισμοί επιβιώνουν σε βαθιά, απομονωμένα περιβάλλοντα.
Επιπλέον, έχει επιπτώσεις για τη ζωή πέρα από τη Γη. Εάν ένας παρόμοιος μηχανισμός λάβει χώρα και σε άλλους βραχώδεις πλανήτες με νερό, θα μπορούσε να διευρύνει την κατανόησή μας για πιθανά καταφύγια για μικροσκοπικά εξωγήινα όντα σε μέρη όπως ο Άρης.