Cutremurele alimentează viața din adâncurile Pământului, arată un studiu

Cercetătorii chinezi au descoperit că microbii care trăiesc adânc în interiorul Pământului își pot obține energia din fisurile din rocă provocate de cutremure.

Aceste descoperiri contrazic ideea că lumina solară este sursa supremă de energie pentru toată viața. Ele ar putea extinde înțelegerea noastră asupra locurilor și modurilor în care organismele vii pot exista, chiar și pe alte planete.

• Cel mai bătrân strămoș al rechinilor înota în apele Australiei pe vremea dinozaurilor
• ADN-ul de lup se ascunde în majoritatea câinilor, au descoperit oamenii de știință

Echipa de la Institutul de Geochimie din Guangzhou a constatat că ruperea apei în compuși bogați în energie, cauzată de fracturile din rocă generate de cutremure, poate susține viața în biosfera profundă.

„Propunem că falierea scoarței terestre poate genera diverse perechi redox și poate iniția cicluri redox ale fierului, oferind astfel o sursă de energie constantă pentru viața subterană de pe Pământ și, potențial, de pe alte corpuri planetare”, au scris cercetătorii în lucrarea lor.

Multă vreme s-a considerat că adâncurile scoarței terestre sunt lipsite de viață – fără lumină solară, cu nutrienți limitați, părea un loc în care viața nu ar putea prospera. Se știe că un ecosistem de organisme procariote poate supraviețui în condiții extreme, bazându-se pe energie provenită din reacții chimice dintre apă și rocă.

Cantitatea de energie produsă este uimitoare

Deși gazul de hidrogen era cunoscut ca sursă de energie pentru aceste organisme, originea oxidanților esențiali pentru metabolismul lor rămânea un mister. Această problemă este abordată de noul studiu, care demonstrează că activitatea seismică și fracturarea scoarței pot furniza o sursă constantă de energie pentru viața subterană.

Cercetătorii au simulat în laborator forțele puternice ale faliilor crustale, concentrându-se pe cuarț, un mineral silicat comun.

Potrivit South China Morning Post, au recreat două tipuri fundamentale de fracturi în rocă: fracturi de extensie, în care rocile se deschid și expun suprafețe noi către apă și fracturi de forfecare, în care faliile macină continuu rocile în prezența apei.

Fracturarea rocilor rupe moleculele de apă, formând molecule extrem de reactive numite radicali liberi. Acești radicali liberi formează ulterior hidrogen gazos (H₂) – un combustibil cunoscut pentru viața subterană – și oxidanți importanți, precum peroxidul de hidrogen (H₂O₂). Acești compuși creează o sursă de energie pentru viața microbiană.

Acești compuși duc la un dezechilibru chimic, un gradient redox, în interiorul acestor sisteme de fisuri subterane.

Implicații pentru viața extraterestră

Fierul, un element comun în roci și ape subterane, joacă un rol-cheie în aceste reacții. Studiul a constatat că acești compuși generați de cutremure reacționează cu fierul, făcându-l să alterneze între două forme: feroasă (Fe²⁺) și ferică (Fe³⁺).

„În fisurile bogate în microbi, producția de hidrogen generată de falierea legată de cutremure a fost de până la 100.000 de ori mai mare decât prin alte căi cunoscute, cum ar fi serpentinizarea și radioliza”, au remarcat cercetătorii, potrivit InterestingEngineering.

Interesant este că ciclurile redox ale fierului influențează și geochimia altor elemente esențiale precum carbonul, azotul și sulful – toate fiind vitale pentru susținerea vieții microbiene în adâncuri. Acest flux constant de electroni, generat de energia mecanică a fracturării și reacțiile chimice ulterioare, creează o adevărată „rețea electrică subterană” care susține comunități microbiene unice.

Studiul oferă perspective noi asupra modului în care viața supraviețuiește în adâncurile întunecate și presurizate ale planetei noastre. În plus, ar putea ajuta la căutarea vieții extraterestre. Sisteme de fisuri similare, existente pe Marte sau pe luna Europa a lui Jupiter, ar putea crea medii locuibile pentru viața extraterestră.

Descoperirile au fost publicate în revista Science Advances.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Viața ar putea exista în adâncurile planetelor din Sistemul Solar, propun oamenii de știință

Oamenii de știință au explorat adâncuri nemaivăzute până acum. Iată ce au descoperit!

Omenirea a explorat doar 0,001% din adâncurile oceanului, arată un studiu

Oamenii de știință au surprins imagini în adâncuri cu o creatură bizară cu „codițe”