Nové objevy v mikrobiálních společenstvích pod zemí po zemětřeseních v Yellowstone
V roce 2021, po sérii menších zemětřesení, která otřásla vulkanickou oblastí Yellowstone, byly zaznamenány překvapivé ekologické změny v mikrobiálních komunitách pod zemí. Tuto fascinující objevitelkou činnost vedl profesor Erik Boyd z katedry mikrobiologie a biologie buněk na Montaně State University, jehož tým prezentoval výsledky ve výzkumu publikovaném v odborném časopise.
Mikrobiální komunity pod zemí jsou poháněny chemickou energií, která pochází z interakcí mezi horninami a vodou pod povrchem, kam sluneční světlo nikdy nedosáhne. Místo spoléhání se na fotosyntézu jsou tyto formy života závislé na chemických reakcích, které se odehrávají, když voda protéká porézními horninami. Tato chemie poskytuje energii, která podporuje různé formy podzemního života.
Zemětřesení mají potenciál odhalit nové horniny, uvolnit uvězněné tekutiny a změnit toky vody. Jako výsledek, vytvářejí nové chemické reakce a mění „menu“ chemikálií pro podzemní mikroby. Každý z těchto aspektů může generovat nové chemické reakce, které zase mění dostupné typy energie pro mikrobiální komunity.
Autoři výzkumu shromáždili pět vzorků tekutin z vrtu téměř 100 metrů hlubokého na západním pobřeží Yellowstone Lake před čtyřmi lety, což jim umožnilo vzácný pohled na to, jak se podmínky měnily jak okamžitě, tak v měsících následujících po zemětřeseních.
Analýza vzorků nasbíraných na místě ukázala značný nárůst koncentrací vodíku, sulfidů (chemických sloučenin obsahujících síru v jejím nejnižším oxidačním stavu) a rozpuštěného organického uhlíku po zemětřeseních. Tyto sloučeniny slouží jako důležité zdroje energie pro mnohé organismy pod zemí.
Změny v geochemickém složení vody byly doprovázeny nárůstem koncentrace planktonních buněk. Kromě toho se mikrobiální populace v průběhu času měnily, na rozdíl od relativně stabilních podzemních komunit známých jako obývajících akvifery uložené v mateřských horninách. Tento souběh chemických a biologických změn naznačuje, že posloupnost zemětřesení dočasně zvýšila zdroje dostupné pro podzemní mikrobiální život.
Autoři studie tvrdí, že kinetická energie ze zemětřesení může měnit geochemické a mikrobiální složení akviferních tekutin. Celková mechanika zapojená do vrtu Yellowstone se může projevovat v široké škále aktivních seismických podzemních ekosystémů.
V mnoha oblastech po celém světě dochází k pravidelné seismické aktivitě, která může podobně přetvářet dodávku podzemní energie. Pokud je tento mechanismus běžný, může pomoci vysvětlit, jak mikrobiální život existuje v hlubokých a izolovaných prostředích. Výsledky výzkumu v Yellowstone mohou mít také implikace pro schopnost mikrobiálního osídlení na skalnatých planetách jako je Mars.
