Recent onderzoek toont aan dat seismische activiteit de microbiële populaties in ondergrondse omgevingen aanzienlijk vergroot, met mogelijke implicaties voor het begrijpen van het leven op aarde en daarbuiten. Een team van wetenschappers die het Yellowstone National Park bestuderen, heeft aangetoond dat aardbevingen niet alleen gesteenten doen breken, maar ook een hausse in het ondergrondse microbiële leven veroorzaken door de waterstofproductie te verhogen.
De verborgen wereld onder onze voeten
Ongeveer 30% van al het leven op aarde bestaat zonder zonlicht en is in plaats daarvan afhankelijk van chemosynthese om te overleven. Deze organismen gedijen door waterstof te consumeren dat ontstaat door reacties tussen water en gesteente. Aardbevingen versnellen dit proces dramatisch. Wanneer de grond schudt, breken rotsen, waardoor nieuwe oppervlakken worden blootgesteld aan chemische reacties en de waterstroompaden veranderen. Dit leidt tot een verhoogde waterstofproductie, wat op zijn beurt de microbiële groei stimuleert.
De studie, gepubliceerd in PNAS Nexus, volgde de effecten van een zeldzame aardbevingszwerm op de microbiële activiteit in een 100 meter diep boorgat in Yellowstone. Onderzoekers brachten zeven maanden door met het herhaaldelijk bezoeken van de locatie, waarbij ze logistieke hindernissen en defecten aan apparatuur overwonnen om steen-, gas- en microbenmonsters te verzamelen. Hun timing was onberispelijk: ze legden de opkomst en ondergang vast van een krachtige zwerm bestaande uit 2.182 aardbevingen, een fenomeen dat zich in Yellowstone slechts elke vijf tot tien jaar voordoet.
Een microbiële golf van 6,5x
Tijdens de aardbevingszwerm nam het microbiële leven in het boorgat 6,5 keer toe voordat het terugkeerde naar het basisniveau toen de trillingen afnamen. Ook de waterstofconcentraties stegen en de samenstelling van microbiële gemeenschappen veranderde. “Alle stukjes passen mooi in elkaar”, legt Eric Boyd, geomicrobioloog van de Montana State University en hoofdauteur van het onderzoek, uit. “We hebben al deze gegevens samengevoegd en we denken: heilige koe!”
Implicaties voor astrobiologie
Deze bevindingen zijn niet beperkt tot Yellowstone. Wetenschappers denken dat ze aanwijzingen kunnen bieden voor waar te zoeken naar leven op andere planeten en manen. Steven D’Hondt, een onderzoeker aan de Universiteit van Rhode Island, suggereert dat seismisch actieve locaties de meest veelbelovende plekken zijn om ondergronds leven elders in het zonnestelsel te vinden.
Sommige experts blijven echter sceptisch over de onmiddellijke toepasbaarheid op Mars. Caroline Freissinet, een astrobioloog bij LATMOS in Frankrijk, wijst erop dat, hoewel de Yellowstone-studie waardevol is voor begrip op aarde, de barre omstandigheden onder het oppervlak van Mars mogelijk geen soortgelijke activiteit gedurende miljarden jaren ondersteunen.
De toekomst van ondergronds onderzoek
De Yellowstone-studie was een baanbrekend project, dat bewees dat het monitoren van het ondergrondse leven als reactie op natuurlijke gebeurtenissen haalbaar is. Het team van Boyd ontwikkelt nu geautomatiseerde samplers die worden geactiveerd door aardbevingen om de gegevensverzameling te versnellen. Dit onderzoek benadrukt de complexe wisselwerking tussen geologische activiteit en het voortbestaan van leven in extreme omgevingen, zowel op aarde als daarbuiten.
