زلزلهها تأثیر غیرمنتظرهای بر حیات عمیق زیر یلوستون گذاشتند
پژوهشگران نگاهی به این انداختند که زلزلهها چگونه موارد موجود در منوی میکروبی زیرزمینی را تغییر میدهند.
نوشته مارجریتا باسسی
پژوهشگران بررسی کردهاند که زلزلهها چگونه بر زندگی زیرزمینی در یلوستون تأثیر گذاشتهاند، جایی که این موجودات در دوری از گرما و انرژی خورشیدی به شکوفایی میرسند.
در مطالعهای که دیروز در مجله PNAS Nexus منتشر شد، یک تیم بررسی کرد که زلزلههای کوچک در سال 2021 چگونه بر میکروبهای موجود در سامانههای سنگی و آبی زیر میدان آتشفشانی فلات یلوستون تأثیر گذاشتهاند. این موجودات برای تأمین انرژی خود از فتوسنتز استفاده نمیکنند، بلکه از واکنشهای شیمیایی مرتبط با حرکت آب درون سنگهای شکسته بهره میبرند. نتایج این مقاله میتواند به ما نشان دهد که حیات چگونه میتواند در مکانهای غیرمنتظرهای وجود داشته باشد و پیامدهایی برای جستجوی حیات فرازمینی داشته باشد.
تغییر در ترکیب شیمیایی
«انرژی لرزهای، همانطور که در زلزلهها آزاد میشود، میتواند سنگ را شکافته و به این ترتیب مسیرهای جریان مایع زیرسطحی را تغییر دهد، مواد اولیه را از داخل ترکیبات آزاد کند و سطوح معدنی تازهای را که میتوانند با آب واکنش نشان دهند، افشا کند»، تیم در مطالعه خود نوشت. تمام این پدیدهها میتوانند واکنشهای شیمیایی «تازه» را بهوجود آورند، همانطور که در بیانیه PNAS Nexus توضیح داده شد، که نوع انرژیهای در دسترس میکروبها را تغییر میدهد. «با این حال، هنوز واضح نیست که چگونه این تغییرات ناشی از لرزه بر جوامع میکروبی تأثیر میگذارد.»
برای پر کردن این خلأ، پژوهشگران نمونههای آب را از یک چاه (حفرهای ساخته شده توسط انسان برای تجزیه و تحلیل) در لبه غربی دریاچه یلوستون پنج بار در سال 2021 جمعآوری کردند. این روش افزایش قابلتوجهی در هیدروژن، سولفید و کربن آلی محلول را در پی زلزلهها نشان داد—منابع انرژی مهم برای بسیاری از موجوداتی که زیر زمین زندگی میکنند. آنها همچنین افزایش میزان سلولهای پلانکتونی را گزارش کردند. این نشان میدهد که ستون آب حاوی میکروبهای بیشتری نسبت به قبل از زلزلهها بوده است.
این تغییرات شیمیایی و بیولوژیکی نشان میدهند که توده زلزلهای بهطور موقت منابع موجود برای حیات میکروبی را افزایش داده است. علاوه بر این، آنها تغییر در انواع مولکولها را در طول زمان مستند کردند. این نکته بهویژه جالب است، زیرا پژوهشگران معمولاً جوامع میکروبی زیرزمینی در آبخوانهای سنگبستر قارهای را نسبتاً پایدار میدانند. با این حال، سیستم زیرسطحی مورد بررسی بهنظر میرسید که بهسرعت و بهوضوح در واکنش به انرژی لرزهای تغییر میکند.
آیا این میتواند در مریخ رخ دهد؟
تیم نتیجه گرفت که انرژی جنبشی زلزلهها (انرژی مرتبط با حرکت) میتواند بر شیمی و بیولوژی سیالات در آبخوانها تأثیر بگذارد—نواحی زیرزمینی سنگهای اشباعشده با آب که میتوانند آب را به چاهها و چشمهها منتقل کنند. نتایج آنها نشان میدهد که حتی رخدادهای لرزهای کوچک نیز میتوانند تغییرات قابلتوجهی در اکوسیستمهای زیرزمینی ایجاد کنند.
یلوستون تنها منطقهای با فعالیت لرزهای منظم نیست، لذا زلزلههای مشابه در سایر نقاط میتوانند تغییرات مشابهی در منابع انرژی زیرزمینی ایجاد کنند. اگر این فرآیند بهصورت گستردهای رخ دهد، میتواند به توضیح چگونگی بقا میکروبها در محیطهای عمیق و منزوی کمک کند.
علاوه بر این، این یافتهها پیامدهایی برای حیات فرازمینی دارد. اگر مکانیزم مشابهی بر روی دیگر سیارات سنگی با آب نیز رخ دهد، میتواند درک ما از زیستگاههای بالقوه برای میکروارگانیزمهای فرازمینی در مکانهایی چون مریخ را گسترش دهد.