תגלית מעומק הקרקע. לאחר שמספר רעידות אדמה קטנות זעזעו את השדה הגעשי של רמת ילוסטון בשנת 2021, תועדו שינויים אקולוגיים מפתיעים בקהילות מיקרוביאליות תת-קרקעיות. על התגלית אמונים פרופ' אריק בויד מהמחלקה למיקרוביולוגיה וביולוגיה של התא באוניברסיטת מונטה סטייט ועמיתיו, שחשפו את הממצאים במחקר שפורסם בכתב העת PNAS Nexus.
קהילות מיקרוביאליות תת-קרקעיות מופעלות על ידי אנרגיה כימית הנאספת מהאינטראקציות בין סלעים למים מתחת לפני השטח, לשם אור השמש לעולם לא מגיע. במקום להסתמך על פוטוסינתזה, היצורים החיים הללו תלויים בתגובות כימיות המתרחשות כאשר מים עוברים דרך סלע סדוק. כימיה זו מספקת את האנרגיה התומכת בצורות רבות של חיים תת-קרקעיים.
רעידות אדמה יכולות לחשוף סלעים חדשים, לשחרר נוזלים לכודים ולשנות את נתיב הזרימה של המים. בכך, נוצרות תגובות חדשות ומשתנה "התפריט" הכימי עבור מיקרובים תת-קרקעיים. כל אחת מההשפעות הללו יכולה ליצור תגובות כימיות חדשות, אשר בתורן משנות את סוגי האנרגיה הזמינים לקהילות מיקרוביאליות.
מחברי המחקר אספו חמש דגימות נוזלים מקידוח בעומק של כמעט 100 מטר בחוף המערבי של אגם ילוסטון לפני 4 שנים, מה שאפשר להם מבט נדיר על האופן שבו התנאים השתנו הן באופן מיידי והן במהלך החודשים שלאחר מכן.
2 צפייה בגלריה
מעיין גרנד פריזמטיק החם הוא הביטוי של מערכת אקוויפרים תת-קרקעית עצומה בפארק הלאומי ילוסטון
(צילום: David Mencin)
ניתוח הדגימות שנאספו מהשטח הצביע על עלייה ניכרת בריכוזי מימן, סולפיד (תרכובות כימיות, המכילות גופרית בדרגת החמצון הנמוכה ביותר שלה) ופחמן אורגני מומס לאחר רעידות האדמה. תרכובות אלו משמשות כמקורות אנרגיה חשובים עבור אורגניזמים רבים מתחת לפני הקרקע.
שינויים בהרכב הגאוכימי של המים לוו בעלייה בריכוז התאים הפלנקטוניים. יתר על כן, האוכלוסיות המיקרוביאליות השתנו עם הזמן, בניגוד לקהילות תת-קרקעיות יציבות יחסית הידועות כמאכלסות אקוויפרים המאוחסנים בסלע האם היבשתי. על כן, שילוב זה של שינויים כימיים וביולוגיים מצביע על כך שרצף רעידות האדמה הגביר באופן זמני את המשאבים הזמינים לחיים מיקרוביאליים תת-קרקעיים.
גייזר בפארק ילוסטון
(Youtube / YellowstoneNPS)
לדברי מחברי המחקר, אנרגיה קינטית מרעידות אדמה יכולה לשנות את ההרכבים הגאוכימיים והמיקרוביאליים של נוזלי האקוויפר. המכניקה הכללית המעורבת בקידוח ילוסטון יכולה להתממש במגוון מערכות אקולוגיות תת-קרקעיות פעילות סייסמית.
אזורים רבים ברחבי העולם חווים פעילות סייסמית סדירה שיכולה לעצב מחדש באופן דומה את אספקת האנרגיה התת-קרקעית. אם מנגנון זה נפוץ, הוא יכול לסייע בהסבר כיצד חיים מיקרוביאליים מתקיימים בסביבות עמוקות ומבודדות. כמו כן, ממצאי המחקר בילוסטון אף יכולים להשליך על יכולת המגורים המיקרוביאלית על כוכבי לכת סלעיים כמו מאדים.
