Обнаружение неизвестного водорода в срединно-океаническом хребте указывает на скрытую биосферу

Новое исследование под руководством Университета Дьюка впервые оценило количество водорода, доступного для питания микробной жизни в лишенной солнечного света подводной коре под Срединно-океаническим хребтом (СОХ), проливая свет на одну из наименее изученных биосфер Земли. Это также может помочь понять, как схожие условия могут поддерживать жизнь в других экстремальных средах — от далеких планет до самой ранней Земли.

Микробные сообщества, живущие глубоко в вулканических породах океанической коры, используют водород, выделяющийся в виде свободного газа при взаимодействии воды с богатой железом породой, в качестве топлива для преобразования CO₂ в пищу. Открытие таких сообществ в 2013 году вызвало огромный научный интерес из-за потенциальных масштабов этой биосферы (океаническая кора имеет толщину в несколько километров и покрывает 60% поверхности Земли) и из-за схожести её бескислородных условий с теми, в которых зародилась жизнь на Земле.

«До сих пор у нас не было хороших оценок общего размера этих микробных сообществ или того, сколько водорода они потребляют. Это новое исследование дает первую оценку и новые представления о масштабах влияния этих микробов на климат и палеоклимат Земли», — сказал Линкольн Пратсон, профессор энергетики и окружающей среды в Школе окружающей среды Николса Университета Дьюка.

Ученые построили модель, оценивающую общее производство газообразного водорода (H₂) из девяти различных геологических источников в коридоре океанической коры площадью почти 30 млн км², центрированном на СОХ. Сопоставив это с оценками выброса водорода через гидротермальные источники (около 20 млн тонн в год), они пришли к выводу, что примерно 10 млн тонн H₂ ежегодно, предположительно, потребляются микробами в этой полосе коры.

«Микробы под морским дном и в темном океане потребляют значительные количества этого восстановленного газа. Без них этот геологически произведенный H₂ мог бы попасть в атмосферу», — отметила ведущий автор Стейси Л. Уорман. Такой выброс увеличил бы текущий атмосферный бюджет водорода на Земле примерно на 10%, что, учитывая способность водорода ускорять накопление парниковых газов, могло бы оказать значительное влияние на глобальное потепление.