DE hyppige jordskjelv som forekommer i området Yellowstone vulkanen kaldera i Wyoming (USA) lar væskene som sirkulerer under jorden komme i kontakt med nye bergarter. Kjemiske reaksjoner oppstår dermed hvis virkning er uventet: den underjordiske mikrobielle økosystemer de forvandles, med spredning av noen arter og reduksjon av andre. Oppdagelsen, publisert i tidsskriftet PNAS Nexus, ble gjort av amerikanske forskere ved University of Montana og har en viss relevans i studiet av livets opprinnelse på jorden og i letingen etter utenomjordiske livsformer.
Effektene av jordskjelv i Yellowstone
I aktive vulkanske områder som Yellowstone er jordskjelv hyppige og brudd oppstår under jorden og åpner dermed nye ruter til underjordiske væsker som sirkulerer under kalderaen og er ansvarlige for fenomener som geysirer. På sine nye veier møter væskene andre typer bergarter. Ved å samhandle med dem blir de beriket med oppløste mineraler som er forskjellige fra de forrige, dermed endre kjemisk sammensetning. De kjemiske reaksjonene som oppstår når vann kommer i kontakt med oppsprukket bergarter girenergi nødvendig for overlevelse av mikrober som lever dypt under jorden. For å forstå hvordan jordskjelv påvirker mikrobielle økosystemer, samlet forskerne vannprøver fra en vel nesten 100 m dyp i Yellowstone nasjonalpark. Det ble tatt prøver fem ganger i løpet av året 2021 og avslørte at konsentrasjoner av hydrogen, sulfid og oppløst organisk karbon i væskene økte betydelig etter små jordskjelv. Disse representerer en viktig energikilde for mange mikrober, så endringen i kjemisk sammensetning ble ledsaget av en økning i mikrober i vannet. Forskerne observerte at typene mikrober som er tilstede også endret seg etter de seismiske hendelsene: dette betyr at disse økosystemene er dynamiske og ikke statiske som tidligere antatt. Prosessene observert i Yellowstone kan også forekomme i andre områder av planeten.
Implikasjonene av oppdagelsen for mikrobielt liv på andre planeter
De kjemiske reaksjonene utløst av jordskjelv kan bidra til å forklare hvordan mikrober er i stand til å overleve i slike dype, isolerte miljøer. Å studere disse miljøene kan gi ledetråder til opprinnelsen til livet på jorden. Faktisk antas det at de første mikroorganismene, sporene som dateres tilbake til for omtrent 3,8 milliarder år sidenhar utviklet seg først dypt ned i skorpen terrestrisk nettopp takket være energikilder som hydrogen og deretter flyttet til overflaten. Det faktum at gasser som hydrogen favoriserer liv, demonstreres av hydrotermiske ventiler tilstede ved havryggene, spesielle strukturer som vann kommer ut fra oppvarmet av den underliggende magmaen og hvor det er en overflod primordiale mikrobielle samfunn. Studien på Yellowstone-mikroorganismer har også implikasjoner i søke etter mikrobielt liv på andre planeter: de samme mekanismene kan faktisk forekomme på steinete utenomjordiske legemer der det er vann.
