Cutremurele schimbă ecosistemele subterane din Yellowstone, dezvăluind mecanisme care pot exista și pe alte planete
Ecosistemele ascunse în adâncurile Parcului Național Yellowstone se dovedesc mult mai dinamice decât credeau cercetătorii până acum. O serie de mici cutremure produse în 2021 a pus în mișcare procese geochimice și microbiologice care ar putea redefini modul în care înțelegi viața subterană. Până la 30% din biomasa planetei se află sub pământ, iar studiul publicat în PNAS Nexus sugerează că activitatea seismică joacă un rol esențial în menținerea și regenerarea acestei lumi invizibile. Echipa condusă de Eric Boyd a analizat schimbările apărute în comunitățile microbiene după ce roiul de cutremure a zguduit masiv câmpul vulcanic Yellowstone Plateau.
Sub suprafața celebrului Yellowstone se ascunde un acvifer uriaș, alimentat de roca fierbinte și apa care circulă prin fisuri adânci. Interacțiunile dintre rocă și apă produc energia chimică necesară microbilor din subteran. Cutremurele, oricât de mici, pot dezvălui noi straturi de rocă, pot elibera lichide prinse de secole și pot schimba traseele de circulație ale apei. Toate aceste fenomene duc la apariția unor reacții chimice noi, ceea ce modifică meniul energetic al microbiomului din adâncuri.
Echipa de cercetători a monitorizat compoziția lichidelor dintr-un foraj de aproape 100 de metri adâncime situat pe malul vestic al lacului Yellowstone. În decursul anului 2021, au colectat cinci serii de probe pentru a observa modificările apărute odată cu activitatea seismică. Rezultatele au fost clare: după cutremure, nivelurile de hidrogen, sulfuri și carbon organic dizolvat au crescut considerabil.
Aceste creșteri nu sunt întâmplătoare. Atunci când cutremurele deschid noi crăpături sau pun în mișcare fluidele prinse în roci, apa ajunge să interacționeze cu minerale care nu erau anterior expuse. Astfel, se eliberează hidrogen și compuși sulfurați, substanțe esențiale pentru metabolismul microbilor ce trăiesc fără lumină solară. Practic, un cutremur poate funcționa ca un „motor” care reîmprospătează resursele necesare unor comunități microbiene izolate de suprafață.
Schimbările geochimice au fost însoțite de o creștere a concentrației de celule planctonice, semn că ecosistemul subteran a răspuns imediat la noul aport de energie. În acviferele obișnuite din roca continentală, comunitățile microbiene sunt relativ stabile și evoluează lent, însă în Yellowstone s-a observat o dinamică mult mai rapidă și mai intensă.
O lume invizibilă, dar extrem de activă
Rezultatele studiului arată că subteranul Yellowstone este un mediu extrem de sensibil la schimbările provocate de activitatea seismică, un loc unde viața reacționează imediat la orice variație energetică. Comunitățile de microbi din adâncuri nu se comportă ca un sistem static, ci ca unul în permanentă transformare. Cutremurele creează oportunități pentru ca noi specii să prospere, în timp ce altele își pierd terenul în fața schimbărilor chimice.
Grand Prismatic, una dintre cele mai cunoscute izvoare termale ale parcului, este doar vârful vizibil al acestui uriaș sistem subteran. Sub culorile sale spectaculoase se întinde o rețea complexă de ape fierbinți, roci reactive și organisme microscopice adaptate condițiilor extreme. Fiecare activitate seismică poate schimba tiparele de curgere, distribuția temperaturii și compoziția chimică a acviferului, generând un ciclu continuu de transformare ecologică.
Fenomenul observat la Yellowstone indică faptul că, în subteran, ecosistemele sunt mult mai dinamice decât se credea. Ele nu depind doar de condițiile geotermale stabile, ci și de impulsuri bruște de energie mecanică.
Implicații pentru înțelegerea vieții pe alte planete
Una dintre cele mai interesante concluzii ale studiului este legată de posibila existență a unor procese similare pe alte corpuri cerești. Dacă activitatea seismică poate stimula viața microbiană prin modificări ale interacțiunilor dintre apă și rocă, atunci planete precum Marte ar putea găzdui ecosisteme subterane active, chiar dacă suprafața lor pare ostilă.
Cercetătorii sugerează că mecanismele identificate în Yellowstone pot fi aplicate în interpretarea datelor geologice ale altor planete stâncoase. Marte, despre care se știe că a avut apă lichidă în trecut și prezintă urme de activitate tectonică, ar putea avea încă rezerve subterane capabile să susțină microbi extremofili.
Descoperirile subliniază importanța explorării subteranelor planetare în misiunile viitoare. Dacă viața există în astfel de medii, ea ar putea fi alimentată nu de lumină, ci de energia eliberată de procese geofizice, la fel ca microbii din Yellowstone.
Acest studiu deschide noi perspective asupra ecosistemelor subterane ale Pământului și asupra potențialului vieții extraterestre. Yellowstone, un teritoriu deja celebru pentru peisajele sale spectaculoase, devine astfel și un laborator natural pentru înțelegerea celor mai ascunse și mai rezistente forme de viață.