تثير زلازل يلوستون طفرة ميكروبية في أعماق الأرض

تثير زلازل يلوستون طفرة ميكروبية في أعماق الأرض

بقلم داميان باين حرره سارة لوين فريزر

مع بعض الحظ، ومعدات متخصصة، وبركان هائل، وحفرة ضيقة يبلغ عمقها 30 طابقًا، أثبت الباحثون أن الزلازل تهز أكثر من مجرد الصخور، بل إنها تزيد أيضًا من تجمعات الميكروبات التي تعيش تحت الأرض.

ما يصل إلى 30% من الحياة على الأرض لا ترى ضوء الشمس على الإطلاق؛ وبدلاً من ذلك تحصل هذه الكائنات على الطاقة عن طريق تناول الهيدروجين المتولد من خلال التفاعلات الكيميائية بين الماء والصخور. تؤدي الزلازل إلى كسر الصخور، مما يؤدي إلى إنشاء أسطح تفاعل جديدة وتغيير المسارات التي تنتقل عبرها المياه، مما يزيد من إنتاج الهيدروجين. للدراسة في رابطة PNASقام الباحثون بتتبع آثار مثل هذه الهزات على الميكروبات في قاع بئر بعمق 100 متر في حديقة يلوستون الوطنية.

قام العلماء برحلة ذهابًا وإيابًا مدتها 10 ساعات من وإلى موقع الاختبار سبع مرات على مدار سبعة أشهر. وهناك قاموا بجمع عينات من الصخور والغاز المذاب والميكروبات، وتغلبوا على أعطال المعدات والصعوبات اللوجستية والمزيد على طول الطريق. كانت المجموعة محظوظة بما يكفي لأخذ القياسات في الوقت المناسب تمامًا – وفي الموقع المثالي – لالتقاط صعود وهبوط “سرب” نادر مكون من 2182 زلزالًا. يتحمل يلوستون الكثير من الزلازل، لكن أسرابًا بهذه القوة تميل إلى الحدوث كل خمس إلى عشر سنوات، كما يقول إريك بويد، عالم الأحياء المجهرية بجامعة ولاية مونتانا، والمؤلف الرئيسي للدراسة.

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

خلال السرب، زادت كمية الحياة الميكروبية الموجودة بمقدار 6.5 مرة قبل أن تعود إلى وضعها الطبيعي بعد تراجع الهزات. كما زادت مستويات الهيدروجين، وتغيرت أنواع الميكروبات التي لوحظت. يقول بويد: “كل القطع تتلاءم مع بعضها البعض بشكل جيد”. “لقد جمعنا كل هذه البيانات معًا، وشعرنا وكأننا بقرة مقدسة!”

قد تقدم النتائج أدلة لإيجاد حياة مزدهرة تحت الأسطح الأخرى أيضًا. يقول ستيفن دونت، الذي يدرس الحياة تحت قاع البحر في جامعة رود آيلاند، ولم يشارك في هذا العمل: “يشير الاستقراء للكواكب والأقمار الأخرى إلى أن الحياة تحت سطح الأرض قد تكون أسهل في العثور عليها في المواقع النشطة زلزاليًا”. ويضيف: “إنها دراسة رائعة”.

تقول كارولين فريسينيت، عالمة الأحياء الفلكية في معهد الأبحاث الفرنسي LATMOS، والتي لم تشارك في العمل، إنه على الرغم من أنها نتيجة رائعة لفهم الأرض، فمن غير المرجح أن تغير الدراسة الكثير فيما يتعلق بالبحث عن الحياة على أقرب كوكب مجاور لنا، المريخ، بسبب “ظروفه تحت السطح الجهنمية”.

وتقول: “كان المريخ في الماضي أكثر رطوبة، ولكن ماذا سيتبقى اليوم من هذا النشاط المعزز مؤقتًا، بعد أربعة مليارات سنة؟”

يقول بويد إن دراسة يلوستون كانت “مشروعًا صعبًا حقًا، لكنه كان ذا معنى حقيقي”. “لم يفعل أحد هذا من قبل.” وهو يعمل الآن على تطوير أداة أخذ العينات الآلية الناجمة عن الزلازل لزيادة جمع البيانات بشكل كبير.

حان الوقت للدفاع عن العلم

إذا استمتعت بهذا المقال، أود أن أطلب دعمكم. العلمية الأمريكية لقد عمل كمدافع عن العلوم والصناعة لمدة 180 عامًا، وربما تكون اللحظة الحالية هي اللحظة الأكثر أهمية في تاريخ القرنين.

لقد كنت العلمية الأمريكية مشترك منذ أن كان عمري 12 عامًا، وقد ساعد ذلك في تشكيل الطريقة التي أنظر بها إلى العالم. SciAm يثقفني ويسعدني دائمًا، ويلهمني شعورًا بالرهبة تجاه عالمنا الواسع والجميل. وآمل أن يفعل ذلك بالنسبة لك أيضا.

إذا كنت الاشتراك في العلمية الأمريكيةأنت تساعد في ضمان أن تغطيتنا تركز على البحث والاكتشاف الهادف؛ وأن لدينا الموارد اللازمة للإبلاغ عن القرارات التي تهدد المختبرات في جميع أنحاء الولايات المتحدة؛ وأننا ندعم العلماء الناشئين والعاملين على حد سواء في وقت لا يتم فيه الاعتراف بقيمة العلم نفسه في كثير من الأحيان.

وفي المقابل، تحصل على الأخبار الأساسية، ملفات بودكاست آسرة، ورسوم بيانية رائعة، لا يمكنك تفويت النشرات الإخبارية ومقاطع الفيديو التي يجب مشاهدتها، ألعاب التحدي، وأفضل الكتابة والتقارير في عالم العلوم. يمكنك حتى إهداء شخص ما اشتراكًا.

لم يكن هناك وقت أكثر أهمية بالنسبة لنا للوقوف وإظهار أهمية العلم. آمل أن تدعمونا في تلك المهمة.