Das Team fand heraus, dass die Bildung dieser Chemikalien durch Mineralien im Meer erheblich gefördert wird
„Diese Arbeit liefert wichtige neue ErkenntnisseVerfügbarkeit von Ressourcen, die mikrobielle Gemeinschaften unter der Oberfläche nutzen können, um sich selbst zu erhalten. Dies ist von grundlegender Bedeutung, um das Leben auf der Erde zu verstehen und die Bewohnbarkeit anderer Planeten wie des Mars einzuschränken.“
Justine Sauvage, wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Universität Göteborg
Der Prozess hinter den ErgebnissenForschungsgruppe, Radiolyse von Wasser genannt - ist die Aufspaltung von Wassermolekülen in Wasserstoff und Oxidationsmittel infolge der Exposition gegenüber natürlicher Strahlung. Die resultierenden Moleküle werden zur Hauptnahrungs- und Energiequelle für in Sedimenten lebende Mikroben.
Marine Sedimente verstärken sich tatsächlichdie Herstellung dieser nützlichen Chemikalien. Wenn in sauberem Wasser und in feuchten Sedimenten die gleiche Menge an Strahlung vorhanden ist, ist in feuchten Sedimenten viel mehr Wasserstoff vorhanden. Durch Niederschlag wird die Wasserstoffproduktion wesentlich effizienter.
Warum dieser Prozess in feuchten Sedimenten verstärkt wird, ist unklar, aber Wissenschaftler spekulieren, dass sich die Mineralien im Sediment wie Halbleiter verhalten könnten, was den Prozess effizienter macht.
Diese Entdeckungen sind das Ergebnis einer Reihe von LaborsExperimente im Rhode Island Nuclear Research Center. Wissenschaftler bestrahlten Fläschchen mit feuchtem Sediment von verschiedenen Orten im Pazifik und Atlantik, die vom Integrated Ocean Drilling Program und von US-Forschungsschiffen gesammelt wurden. Anschließend verglichen sie die Wasserstoffproduktion mit ähnlich bestrahlten Meerwasser- und destillierten Wasserrohren. Das Sediment erhöhte die Ergebnisse um das 30-fache.
„Diese Forschung stellt eine einzigartige Kombination komplexer Laborexperimente dar, die in einen globalen biologischen Kontext integriert sind.“
Arthur Spivak, Professor für Ozeanographie am URI.
Wenn das Leben im unterirdischen Meer erhalten werden kannSedimente und andere unterirdische Umgebungen Aufgrund der natürlichen radioaktiven Spaltung von Wasser kann es möglich sein, das Leben in anderen Welten auf die gleiche Weise aufrechtzuerhalten. Einige der gleichen Mineralien sind auf dem Mars vorhanden, und solange diese feuchten katalytischen Mineralien vorhanden sind, wird dieser Prozess fortgesetzt. Wenn die Produktion von radiolytischen Chemikalien mit hohen Raten im feuchten Inneren des Mars katalysiert werden kann, kann das Leben möglicherweise auf dem gleichen Niveau wie in marinen Sedimenten gehalten werden.
Die Ergebnisse des Forschungsteams haben auchBedeutung für die Nuklearindustrie, einschließlich der Lagerung von Atommüll und der Bewältigung von Nuklearunfällen. Wenn Atommüll in Sedimenten oder Gesteinen gelagert wird, kann er schneller Wasserstoff und Oxidationsmittel erzeugen als reines Wasser. Diese natürliche Katalyse kann diese Speichersysteme aggressiver machen als allgemein angenommen.
Die nächsten Schritte des Forschungsteams werden seinUntersuchung der Auswirkungen der Wasserstoffproduktion durch Radiolyse in anderen Umgebungen auf der Erde und darüber hinaus, einschließlich der ozeanischen Kruste, der kontinentalen Kruste und des Marsinneren. Sie werden auch versuchen, ihr Verständnis dafür zu vertiefen, wie unterirdische mikrobielle Gemeinschaften leben, interagieren und sich entwickeln, wenn ihre primäre Energiequelle aus dem natürlichen radiolytischen Abbau von Wasser stammt.
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