Po sérii malých zemětřesení, která v roce 2021 otřásla geotermálním polem Yellowstone, byly zdokumentovány překvapivé ekologické změny v podzemních mikrobiálních komunitách. Tým vedený profesorem Ericem Boyd z katedry mikrobiologie a biologie buněk na Montana State University odhalil tyto výsledky v studii publikované v časopise PNAS Nexus.
Podzemní mikrobiální komunity čerpají energii z chemických interakcí mezi horninami a vodou, přičemž sluneční světlo k těmto hlubinám nikdy nedosáhne. Tyto organismy místo fotosyntézy závisí na chemických reakcích, které nastávají, když voda protéká prasklými horninami. Tato chemie poskytuje energii, která podporuje různé formy podzemního života.
Zemětřesení mají potenciál odhalit nové horniny, uvolnit uvězněné kapaliny a změnit proudění vody. Tímto způsobem nastává vznik nových reakcí a mění se „chemické menu“ pro podzemní mikroby. Každý z těchto faktorů může vyvolat nové chemické reakce, které obecně mění dostupné formy energie pro mikrobiální komunity.
Tým výzkumníků shromáždil pět vzorků kapaliny z vrtu hlubokého téměř 100 metrů na západním břehu jezera Yellowstone před čtyřmi lety, což jim umožnilo vzácný pohled na to, jak se podmínky měnily jak okamžitě, tak i v měsíčním časovém horizontu. Analýza vzorků odhalených v terénu ukázala významné zvýšení koncentrací vodíku, sulfidu (chemické sloučeniny obsahující síru ve svém nejnižším oxidačním stavu) a rozpustného organického uhlíku po zemětřesení. Tyto sloučeniny slouží jako důležité zdroje energie pro mnoho organismů pod zemským povrchem.
Změny v geochemickém složení vody byly spojeny se zvýšením koncentrace planktonních buněk. Dále se časem měnily i mikrobiální populace, na rozdíl od relativně stabilních podzemních komunit, které obývají akvifery uložené v kontinentální mateřské hornině. Tento souhrn chemických a biologických změn naznačuje, že sekvence zemětřesení dočasně zvyšovala dostupnost zdrojů pro podzemní mikrobiální život.
Podle autorů studie může kinetická energie zemětřesení měnit geochemické a mikrobiální složení akviferních kapalin. Obecná mechanika související s vrty v Yellowstone může mít podobné účinky napříč různými ekosystémy v podzemí aktivních v seismických oblastech.
V mnoha oblastech po celém světě probíhá pravidelná seismická aktivita, která by mohla podobně přetvářet dodávku podzemní energie. Pokud je tento mechanismus běžný, může pomoci vysvětlit, jak mikrobiální život přežívá v hlubokých a izolovaných prostředích. Zároveň mohou poznatky z průzkumu v Yellowstone poskytnout nové pohledy na schopnost mikrobiálního osídlení na kamenných tělesech, jako je Mars.
