Mikroby na dně oceánu přežívají vedlejšími produkty radioaktivního procesu

Tým zjistil, že tvorbu těchto chemikálií výrazně podporují minerály v moři

sedimenty.Na rozdíl od konvenčního názoru, že život v sedimentech je poháněn fotosyntézou, ekosystém poháněný ozářenou vodou začíná jen několik metrů od mořského dna ve velké části otevřeného oceánu. Tento radiací zaplavený svět je objemově jedním z největších ekosystémů Země.

„Tato práce poskytuje důležitý nový pohled na věcdostupnost zdrojů, které mohou podpovrchová mikrobiální společenstva využít k udržení sebe sama. To je zásadní pro pochopení života na Zemi a omezení obyvatelnosti jiných planet, jako je Mars."

Justine Sauvage, výzkumná pracovnice na univerzitě v Göteborgu

Proces za nálezyVýzkumná skupina s názvem radiolýza vody - je rozdělení molekul vody na vodík a oxidanty v důsledku vystavení přirozenému záření. Výsledné molekuly se stávají hlavním zdrojem potravy a energie pro mikroby žijící v sedimentech.

Mořské sedimenty se skutečně zlepšujívýroba těchto prospěšných chemikálií. Pokud bude stejné množství záření v čisté vodě a ve vlhkých sedimentech, bude ve vlhkých sedimentech mnohem více vodíku. Díky srážení je výroba vodíku mnohem efektivnější.

Proč je tento proces vylepšen ve vlhkých sedimentech, není jasné, ale vědci spekulují, že minerály v sedimentech se mohou chovat jako polovodiče, což zefektivňuje proces.

Tyto objevy jsou výsledkem řady laboratoříexperimenty prováděné v Centru jaderného výzkumu na Rhode Islandu. Vědci ozařovali lahvičky s mokrým sedimentem z různých míst v Tichém a Atlantickém oceánu shromážděné prostřednictvím Integrovaného oceánského vrtacího programu a amerických výzkumných plavidel. Poté porovnali produkci vodíku s podobně ozářenými trubkami s mořskou a destilovanou vodou. Sediment zvýšil výsledky 30krát.

"Tento výzkum představuje jedinečnou kombinaci komplexních laboratorních experimentů integrovaných do globálního biologického kontextu."

Arthur Spivak, profesor oceánografie na URI.

Pokud lze život udržet v podzemních lodíchsedimenty a další podzemní prostředí v důsledku přirozeného radioaktivního štěpení vody, je možné udržovat život stejným způsobem v jiných světech. Některé stejné minerály jsou přítomny na Marsu a pokud jsou přítomny tyto mokré katalytické minerály, bude tento proces pokračovat. Pokud lze ve vlhkém nitru Marsu katalyzovat vysokou produkci radiolytických chemikálií, pak lze život potenciálně udržet na stejné úrovni jako v mořských sedimentech.

Výsledky výzkumného týmu také majídůsledky pro jaderný průmysl, včetně toho, jak skladovat jaderný odpad a jak zvládat jaderné nehody. Pokud je jaderný odpad uložen v sedimentu nebo ve skalách, může generovat vodík a oxidanty rychleji než čistá voda. Tato přirozená katalýza může způsobit, že tyto skladovací systémy budou agresivnější, než se běžně věří.

Další kroky výzkumného týmu budoustudium vlivu výroby vodíku pomocí radiolýzy v jiných prostředích na Zemi i mimo ni, včetně oceánské kůry, kontinentální kůry a vnitřku Marsu. Budou se také snažit prohloubit své chápání toho, jak podzemní mikrobiální společenství žijí, interagují a rozvíjejí se, když jejich primární zdroj energie pochází z přirozeného radiolytického rozkladu vody.

Přečtěte si také

Fyzici vytvořili analogii černé díry a potvrdili Hawkingovu teorii. Kam to vede?

Potrat a věda: co se stane s dětmi, které porodí

Vědci objevili rychlostní limit v kvantovém světě