Только надводные микробы играют роль в формировании пещер

Только микробы, расположенные над поверхностью воды, способствуют развитию пещер, богатых сероводородом. К такому выводу пришла международная группа исследователей, с 2004 года изучающая карстовую систему Фразасси в центральной Италии — активно формирующуюся известняковую пещеру на глубине около 450 метров.

Известняковые пещеры образуются, когда твердый известняк растворяется при контакте с определенными типами кислот. «Мы знали из предыдущих исследований, что микробы действительно играют роль в образовании пещер, — говорит Дженнифер Макалейди, соавтор статьи в Chemical Geology. — Нашей задачей было оценить масштабы этого вклада, что помогает понять, как формируются пещеры по всему миру и даже на других планетах».

В пещерах, богатых сероводородом (H₂S), микробы «поедают» его в процессе аэробного дыхания. Побочным продуктом этой реакции является серная кислота, которая может растворять известняк и способствовать росту пещер. Исследователи измерили уровень кислорода и количество химических веществ, переходящих из жидкого состояния в газообразное, в разных частях системы Фразасси, где есть как древние ходы (возрастом 10 000–100 000 лет), так и активно формирующиеся.

«Мы обнаружили, что в определенных условиях сероводород из воды улетучивается в воздух над водой, вместо того чтобы быть "съеденным" микробами под поверхностью, — поясняет Макалейди. — В результате подводные микробы лишь частично окисляют сероводород. Вместо серной кислоты они производят элементарную серу, которая не разъедает известняк». Напротив, микробы над поверхностью воды полностью «поедают» сероводород, что приводит к образованию серной кислоты и растворению породы.

По словам учёных, эти результаты применимы ко всем известняковым пещерам, богатым сероводородом, включая Карлсбадские пещеры и Пещеру Лечугилья в Нью-Мексико (США) и пещеру Кап-Кутан в Туркменистане.