لقد أيقظت الزلازل بشكل غير متوقع الحياة المخفية تحت يلوستون

درس العلماء كيفية تأثير النشاط الزلزالي على المجتمعات الميكروبية أسفل متنزه يلوستون الوطني، حيث توجد الحياة بدون ضوء الشمس وحرارتها. تم نشر العمل في المجلة رابطة PNAS.

الحياة في عزلة تامة

تحت يلوستون، لا تحصل الميكروبات على طاقتها من عملية التمثيل الضوئي، بل من التفاعلات الكيميائية التي تحدث أثناء تحرك الماء عبر الصخور والمعادن. تستخدم هذه الكائنات المواد الكيميائية المنطلقة من الصخور، مما يؤدي إلى إنشاء أنظمة بيئية معقدة تحت الأرض توجد على عمق كبير تحت السطح. شرع الباحثون في معرفة كيف أثرت الزلازل الصغيرة التي حدثت عام 2021 على هذه الحياة الخفية.

التفاعلات الكيميائية المتأثرة بالزلازل

رغم المنظر المخيف.. البراكين هي البنائين الرئيسيين للكوكب: فهي تدفع الجبال إلى أعلى، وترفع الجزر من قاع المحيط، وتجلب المعادن والعناصر الكيميائية من الأعماق.

ويوضح مؤلفو الدراسة أن “طاقة الزلازل تؤدي إلى تآكل الصخور، وتغير تدفقات المياه الجوفية، وتفتح أسطحًا معدنية جديدة للتفاعل مع الماء”.

يمكن لهذه العمليات أن تخلق مصادر جديدة للطاقة للميكروبات، ولكن حتى الآن لم يكن من الواضح كيف تؤثر هذه التغييرات على المجتمعات الموجودة تحت الأرض.

ولملء هذه الفجوة، أخذ الفريق عينات من المياه خمس مرات من بئر بحثية على الشاطئ الغربي لبحيرة يلوستون. بعد الزلازل، كانت هناك زيادة حادة في الهيدروجين والكبريتيد والكربون العضوي المذاب، وهي مصادر طاقة مهمة للحياة تحت الأرض. كما زادت أعداد الميكروبات، مما يشير إلى أن الأحداث الزلزالية حفزت نشاط النظام البيئي.

بالإضافة إلى الزيادة في عدد الميكروبات، تغير تركيب الجزيئات الكيميائية مع مرور الوقت. تعتبر المجتمعات الميكروبية تحت الأرض مستقرة بشكل عام، لكن البيانات أظهرت أن الطاقة الزلزالية يمكن أن تسبب تغيرات سريعة وملحوظة.

ويشير الباحثون إلى أنه «حتى الصدمات الزلزالية الصغيرة يمكن أن تغير بشكل كبير كيمياء ونشاط الميكروبات، مما يخلق دفقات قصيرة المدى من الحياة».

هل يمكن أن يحدث هذا على الكواكب الأخرى؟

هذه النتائج مهمة أيضًا لدراسة الحياة خارج كوكب الأرض. إذا استجابت طبقات المياه الجوفية على الأرض للزلازل، فمن الممكن أن تحدث عمليات مماثلة على الكواكب الصخرية التي تحتوي على الماء، مثل المريخ. وهذا يوسع فهم الموائل الميكروبية المحتملة خارج الأرض ويساعد في تقييم الظروف لمهام البحث عن الحياة في المستقبل.

وتوضح الدراسة أن الميكروبات الموجودة تحت الأرض لا تتكيف مع الظروف القاسية فحسب، بل إنها قادرة أيضًا على الاستجابة بسرعة للديناميكيات البيئية. تعمل الزلازل على زيادة الموارد المتاحة بشكل مؤقت عن طريق تآكل الصخور وتغيير تدفق المياه، مما يخلق ظروفًا مواتية للكائنات الحية الدقيقة. وهذا يفتح إمكانيات جديدة لدراسة الدورات البيوكيميائية التي تحدث في أعماق الأرض.

ويظهر العمل أن الحياة يمكن أن توجد في ظروف قاسية ومعزولة، وتستجيب بسرعة للتغيرات البيئية. ولا تساعد مثل هذه الاكتشافات العلماء على فهم بيولوجيا الأرض بشكل أفضل فحسب، بل تساعدهم أيضًا على التنبؤ بإمكانيات الحياة في أماكن أخرى من النظام الشمسي.