Открытие меняет понимание истощения водорода на морском дне

Открытие в 1970-х годах гидротермальных источников, где подводные вулканы производят горячие флюиды температурой выше 350 °C, коренным образом изменило понимание Земли и жизни. Однако жизнь на морском дне и под ним во многом остается загадкой. Изучение этих вулканически активных зон важно, так как химия источников влияет на химию океана в целом, а уникальная среда может дать ключи к пониманию происхождения и поддержания жизни на Земле и других планетах.

Новое исследование под руководством геохимика Джилл Макдермотт из Университета Лихай опровергает прежнее предположение о том, что истощение молекулярного водорода в флюидах гидротермальных источников вызвано деятельностью микробных сообществ в подповерхностной биосфере. Ученые проанализировали газоплотные образцы из самого глубокого известного гидротермального поля Пиккард (глубина 4970 м) на поднятии Кайман. Они обнаружили значительные химические сдвиги, включая большую потерю водорода, которые могли быть результатом только абиотических (небиологических) и термогенных процессов, поскольку температура флюидов (до 149 °C) превышала известный предел для жизни (~122 °C).

«Наше исследование показывает, что эти химические сдвиги вызваны небиологическими процессами, которые удаляют энергию до того, как микробные сообщества получают к ней доступ, — говорит Макдермотт. — Это может иметь критическое значение для оценки того, в какой степени глобальные геохимические циклы могут поддерживать глубокую биосферу». Образцы были собраны с помощью дистанционно управляемых аппаратов Jason II и Nereus.

Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, указывает, что подповерхностная биосфера, вероятно, получает меньше энергии, чем считалось ранее. «Теперь мы гораздо лучше можем оценить количество микробной жизни, которая может существовать под морским дном», — отмечает соавтор работы Джеффри Сиволд.