زمین‌لرزه‌ها تأثیری غیرمنتظره بر حیات عمیق زیر یلوستون داشتند
پژوهشگران بررسی کردند که زمین‌لرزه‌ها چگونه منوی میکروارگانیسم‌های زیرزمینی را تغییر می‌دهند.
پژوهشگران بررسی کرده‌اند که زمین‌لرزه‌ها چگونه بر حیات زیرزمینی در یلوستون تأثیر می‌گذارند، جایی که این موجودات دور از گرما و انرژی خورشید به رشد می‌پردازند.
در مطالعه‌ای که دیروز در مجله PNAS Nexus منتشر شد، تیمی بررسی کرد که چگونه زلزله‌های کوچک در سال ۲۰۲۱ بر میکروب‌های موجود در سامانه‌های سنگی و آبی زیر میدان آتشفشانی یلوستون تأثیر گذاشتند. این موجودات انرژی خود را نه از فتوسنتز، بلکه از واکنش‌های شیمیایی مرتبط با عبور آب از سنگ‌های شکسته دریافت می‌کنند. نتایج این مقاله می‌توانند به درک بهتر چگونگی وجود حیات در مکان‌های غیرمنتظره کمک کنند و پیامدهایی برای جستجوی حیات فرازمینی داشته باشند.
تغییری در منوی شیمیایی
«انرژی زلزله‌ای، همانند آن‌که در زلزله‌ها آزاد می‌شود، می‌تواند سنگ را شکافته و به این ترتیب مسیرهای جریان سیالات زیرسطحی را تغییر دهد، پیش‌سازها را از درون‌گیری‌ها آزاد کند و سطوح معدنی تازه‌ای که می‌توانند با آب واکنش نشان دهند، نمایان سازد»، تیم در مطالعه نوشت. همه این رویدادها می‌توانند واکنش‌های شیمیایی «تازه» را به‌وجود آورند، همان‌گونه که در بیانیه PNAS Nexus توصیف شده است و نوع انرژی‌های قابل دسترس برای میکروب‌ها را تغییر می‌دهند. «با این حال، هنوز روشن نیست که این تغییرات ناشی از زلزله چگونه جوامع میکروبی را تحت تأثیر قرار می‌دهند.»
برای پر کردن این خلاء، پژوهشگران در سال ۲۰۲۱ پنج بار نمونه‌های آب را از یک چاه حفره‌ای (سوراخی ساخته‌شده توسط انسان برای انجام تجزیه و تحلیل‌ها) در لبهٔ غربی دریاچهٔ یلوستون جمع‌آوری کردند. این روش افزایشی چشمگیر در هیدروژن، سولفید و کربن آلی حل‌شده پس از زلزله‌ها نشان داد — که منابع مهم انرژی برای تعداد زیادی از موجودات زیرزمینی هستند. همچنین سطح سلول‌های پلانکتونیک نیز افزایش یافت. این نشان می‌دهد که ستون آب پس از زلزله‌ها میکروب‌های بیشتری نسبت به پیش از زلزله‌ها در خود جای داده بود.
این تغییرات شیمیایی و بیولوژیکی نشان می‌دهند که خوشهٔ زلزله‌ها به‌طور موقت منابع در دسترس برای حیات میکروبی را افزایش داده‌اند. علاوه بر این، آن‌ها تغییر در نوع مولکول‌ها را در طول زمان مستند کردند. این موضوع به‌ویژه قابل‌توجه است، زیرا پژوهشگران معمولاً جوامع میکروبی زیرزمینی در آبریزهای بستر سنگ قاره‌ای را نسبتاً پایدار می‌دانند. اما به نظر می‌رسد سامانه زیرسطحی مورد بررسی به‌سرعت و به‌وضوح به انرژی زلزله‌ای واکنش نشان داده و تغییر کرده است.
آیا این می‌تواند در مریخ اتفاق بیفتد؟
تیم به این نتیجه رسید که انرژی جنبشی زلزله‌ها (انرژی مرتبط با حرکت) می‌تواند بر شیمی و زیست‌شناسی سیالات در آبریزها — نواحی زیرزمینی سنگ‌های اشباع‌شده با آب که می‌توانند آب را به چاه‌ها و چشمه‌ها منتقل کنند — تأثیر بگذارد. نتایج آن‌ها نشان می‌دهد حتی وقوع زلزله‌های کوچک می‌توانند تغییرات قابل‌توجهی در اکوسیستم‌های زیرزمینی ایجاد کنند.
یلوستون تنها منطقه‌ای نیست که به‌طور منظم فعالیت زلزله‌ای داشته باشد، بنابراین زلزله‌های مشابه در نقاط دیگر می‌توانند تغییرات مشابهی در منابع انرژی زیرزمینی ایجاد کنند. اگر این فرآیند به‌طور گسترده‌ای رخ دهد، می‌تواند به توضیح چگونگی بقا میکروب‌ها در محیط‌های عمیق و منزوی کمک کند.
علاوه بر این، این موضوع پیامدهایی برای حیات فراتر از زمین دارد. اگر مکانیزمی مشابه در سایر سیارات سنگی حاوی آب نیز رخ دهد، می‌تواند درک ما از زیستگاه‌های ممکن برای میکروارگانیسم‌های فرازمینی در مکان‌هایی مانند مریخ را گسترش دهد.