Дослідники виявили, що мікроби, які виживають у найглибших та найбільш ізольованих зонах океану, можуть живитися енергією підземних поштовхів.
Землетруси можуть підтримувати життя глибоко на дні океанів / фото Pxhere
Екосистему, яка сформувалася у безсонячних глибинах світового океану, живить незвичний «енергетичний двигун» — це енергія руйнування та подрібнення земної кори під час землетрусів та тектонічних зрушень. До такого несподіваного висновку прийшли китайські та канадські вчені, які провели спільне дослідження, пише Interesting Engineering.
Традиційно науковці вважали, що на багатокилометровій глибині на дні океанів життя не може існувати, відрізане від сонячного світла та поживних органічних речовин. Однак нещодавні відкриття виявили на океанському дні активну біосферу, яка може містити до 95 відсотків прокаріотів Землі та становить приблизно одну п’яту частину загальної біомаси Землі.
Професори Гуанчжоуського інституту геохімії (GIG) Китайської академії наук Чжу Цзяньсі та Хе Хунпіном, а також професор Курт Конхаузер з Альбертського університету дослідили, що може живити цю біосферу. Вони опублікували висновки свого дослідження в журналі Science Advances 18 липня.
Відео дня
Вчені виявили, що сейсмічна активність земної кори діє як природний «генератор», постійно виробляючи енергію для глибокого життя. Професор Чжу пояснив, що енергію генерують хімічні реакції між каменем і водою.
«Цей процес функціонує як батарея, створюючи позитивні та негативні полюси, які рухають потік електронів, необхідних для метаболізму мікроорганізмів», – пояснив Чжу в прес-релізі GIG.
Дослідники в лабораторії змоделювали руйнування гірських порід, використавши найпоширеніший на Землі силікатний мінерал – кварц. Вони відтворити два фундаментальні типи руйнування гірських порід: раптове розтріскування та зсувне руйнування, коли гірська порода безперервно руйнується у воді. Виявилося, що обидва типи розломів розщеплюють молекули води, утворюючи газоподібний водень та активні форми кисню. Особливо активно накопичується перекис водню.
В результаті утворювалися хімічні речовини, що запускають реакції окислення-відновлення. Ця реакція виробляла електричну енергію до 0,82 вольта, чого достатньо для живлення деяких мікроорганізмів. При цьому мінерали можуть виробляти кисень на своїй поверхні зі швидкістю навіть більшою, ніж виробництво внаслідок атмосферної фотохімії. Таким чином вчені довели, що глибоководне морське життя живиться від «підземної енергетичної мережі».
Дослідники вважають, що один помірний землетрус може генерувати потоки водню, у 100 000 разів більші, ніж утворюється шляхом радіолізу, який включає розщеплення молекул води за допомогою іонізуючого випромінювання, або серпентинізації – хімічної реакції між водою та ультраосновними породами за високих температур і тиску. Тому такий інтенсивний потік енергії може легко підтримувати популяції мікробів на глибині.
Більше новин про цікаві дослідження океану
Нагадаємо, що вчені нещодавно зробили невтішний прогноз про зниження рівню кисню в світовому океані. Подібне траплялося мільйоні років тому через масштабне виверження вулканів, а відновлення тривало багато тисяч років. Але зараз до подібного ефекту може привести глобальне потепління.
