Η Γη αποκαλύπτει τα μυστικά της: Η «βαθιά ζωή» στη βιόσφαιρα του πλανήτη

Το πιο ανέγγιχτο οικοσύστημα της Γης, η βαθιά βιόσφαιρα που αποτελείται από ένα τεράστιο αριθμό «ζόμπι» βακτηρίων και άλλων μικροοργανισμών, έχει όγκο δύο έως 2,3 δισεκατομμυρίων κυβικών χιλιομέτρων, σχεδόν διπλάσιο από τον όγκο όλων των ωκεανών, ενώ το βάρος της εκτιμάται σε 15 έως 23 δισεκατομμύρια τόνους.

Αυτό προκύπτει από τη νέα έκθεση «Βαθιά Ζωή» (Deep Life) του Παρατηρητηρίου Βαθιού Άνθρακα (Deep Carbon Observatory), που δόθηκε στη δημοσιότητα ενόψει του ετήσιου συνεδρίου της Αμερικανικής Γεωφυσικής Ένωσης.

Το Παρατηρητήριο, στο οποίο συμμετέχουν εκατοντάδες ερευνητές από 34 χώρες, πλησιάζει στην ολοκλήρωση του δεκαετούς προγράμματος αποκάλυψης των μυστικών στα βάθη της Γης και θα δημοσιοποιήσει την τελική έκθεσή του το φθινόπωρο του 2019. Οι εκτιμήσεις του βασίζονται σε εκατοντάδες γεωτρήσεις σε βάθος έως δυόμισι χιλιομέτρων κάτω από τους βυθούς και τουλάχιστον πέντε χιλιομέτρων κάτω από την επιφάνεια της ξηράς. Από όλες τις γεωτρήσεις ελήφθησαν και αναλύθηκαν δείγματα μικροβίων.

Έτσι έχει ήδη προκύψει μια καλή εκτίμηση για το μέγεθος και τη σύσταση αυτής της βαθιάς βιόσφαιρας. Οι κάθε είδους μορφές ζωής (πολλές σε βαθιά και μακρόχρονη ύπνωση, εξ ου και ο όρος «ζόμπι» γι' αυτές) συνιστούν μια τεράστια ποσότητα βαθιού άνθρακα κάτω από την επιφάνεια του πλανήτη μας, που εκτιμάται ότι είναι 245 ως 385 φορές μεγαλύτερη από τη συνολική μάζα του άνθρακα που υπάρχει μέσα σε όλους τους ανθρώπους.

Δύο κατηγορίες μικροβίων κυριαρχούν στα βάθη της Γης: τα βακτήρια και τα αρχαία (ή αρχαιοβακτήρια), από τα οποία υπάρχουν εκατομμύρια είδη, τα περισσότερα άγνωστα, που απαρτίζουν μια μικροβιακή «σκοτεινή ύλη», η οποία εμπλουτίζει εντυπωσιακά το έως τώρα γνωστό ‘δέντρο' της ζωής. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι περίπου το 70% όλων των βακτηρίων και αρχαιοβακτηρίων του πλανήτη μας ζουν κάτω από την επιφάνεια. Σύμφωνα με την καλύτερη δυνατή εκτίμηση του Παρατηρητηρίου, κάτω από την επιφάνεια της Γης υπάρχουν 2 έως 6Χ1.0^29 κύτταρα.

Πολλά από τα μικρόβια του βάθους διαφέρουν από εκείνα της επιφάνειας και έχουν κύκλους ζωής με γεωλογικές και όχι βιολογικές κλίμακες χρόνου, καθώς έχουν μειώσει στο ελάχιστο τις ενεργειακές και διατροφικές ανάγκες τους, ζώντας σχεδόν σαν…πτώματα. Οι επιστήμονες δεν έχουν βρει ακόμα τα απόλυτα όρια της ζωής στη βαθιά Γη, δηλαδή ποιά είναι τα ακρότατα όρια θερμοκρασίας και πίεσης που μπορούν να αντέξουν οι μικροοργανισμοί, καθώς και το ελάχιστο δυνατό όριο ενέργειας που χρειάζονται για να μην πεθάνουν.

Τα ρεκόρ συνεχώς σπάνε, καθώς οι ερευνητές αδιάκοπα ανακαλύπτουν ακόμη πιο ακραιόφιλα μικρόβια. Το ρεκόρ αντοχής στη θερμότητα κατέχει ο μονοκύτταρος οργανισμός Geogemm barosii που ζει άνετα στις υδροθερμικές πηγές του βυθού με θερμοκρασία 121 βαθμών Κελσίου (21 βαθμούς πάνω από το σημείο βρασμού του νερού).

Το μέχρι στιγμής ρεκόρ βάθους όπου έχει βρεθεί ζωή, είναι περίπου τα πέντε χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια της ξηράς και τα 10,5 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας, κάτι που δείχνει εντυπωσιακή αντοχή στις συνθήκες πίεσης, με δεδομένο ότι σε βάθος 4.000 μέτρων κάτω από την επιφάνεια του νερού η πίεση είναι περίπου 400 φορές μεγαλύτερη από ό,τι στην επιφάνεια της θάλασσας.

«Η εξερεύνηση της βαθιάς βιόσφαιρας θυμίζει εξερεύνηση του βροχοδάσους του Αμαζονίου. Υπάρχει παντού ζωή και παντού συναντάται μια θαυμαστή αφθονία απρόσμενων και ασυνήθιστων οργανισμών», δήλωσε ο επικεφαλής ερευνητής Μιτς Σόγκιν του Εργαστηρίου Θαλάσσιας Βιολογίας του Ινστιτούτου Ωκεανογραφίας Woods Hole των ΗΠΑ.

«Μόλις πριν μια δεκαετία, δεν είχαμε ιδέα ότι τα πετρώματα κάτω από τα πόδια μας μπορούσαν να είναι τόσο "κατοικημένα" από ζωή», δήλωσε η ερευνήτρια Ιζαμπέλ Ντανιέλ του Πανεπιστημίου της Λιόν.

Πολλά είναι ακόμη τα μυστήρια που, σύμφωνα με τους επιστήμονες, ζητούν απάντηση: Πώς η βαθιά βιόσφαιρα επηρεάζει την επιφανειακή (και το αντίστροφο); Πώς καταφέρνει η μικροβιακή ζωή να εξαπλώνεται τόσο βαθιά; Μετακινούνται οι βαθιές μικροβιακές κοινότητες ή είναι στατικές; Τι ρόλο παίζουν η κίνηση των τεκτονικών πλακών, οι σεισμοί και άλλα γεωλογικά φαινόμενα πάνω στη βαθιά βιόσφαιρα; Μήπως η ζωή στη Γη ξεκίνησε στα σκοτεινά έγκατά της και μετά μετανάστευσε στην επιφάνεια, πιο κοντά στον Ήλιο; Πώς αναπαράγονται τα «ζόμπι» βακτήρια και πώς μπορούν να ζουν ακόμη και για δεκάδες εκατομμύρια χρόνια; Ποιά είναι η σημαντικότερη ενεργειακή πηγή (τροφή) για τα μικρόβια του βάθους: το μεθάνιο, το υδρογόνο, η φυσική ραδιενεργή ακτινοβολία του ουράνιου και άλλων στοιχείων ή κάτι άλλο;

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ