El equipo descubrió que la formación de estas sustancias químicas se ve favorecida en gran medida por los minerales del mar.
"Este trabajo proporciona una nueva visión importante sobredisponibilidad de recursos que las comunidades microbianas del subsuelo pueden utilizar para mantenerse. Esto es fundamental para comprender la vida en la Tierra y limitar la habitabilidad de otros planetas como Marte".
Justine Sauvage, investigadora de la Universidad de Gotemburgo
El proceso detrás de los hallazgosEl grupo de investigación, llamado radiólisis del agua, es la división de moléculas de agua en hidrógeno y oxidantes como resultado de la exposición a la radiación natural. Las moléculas resultantes se convierten en la principal fuente de alimento y energía para los microbios que viven en los sedimentos.
Los sedimentos marinos realmente mejoranla producción de estos químicos beneficiosos. Si hay la misma cantidad de radiación en el agua limpia y en los sedimentos húmedos, habrá mucho más hidrógeno en los sedimentos húmedos. La precipitación hace que la producción de hidrógeno sea mucho más eficiente.
No está claro por qué este proceso se mejora en sedimentos húmedos, pero los científicos especulan que los minerales en el sedimento pueden comportarse como semiconductores, haciendo que el proceso sea más eficiente.
Estos descubrimientos son el resultado de una serie de estudios de laboratorio.experimentos realizados en el Centro de Investigación Nuclear de Rhode Island. Los científicos irradiaron viales de sedimento húmedo de varios lugares en los océanos Pacífico y Atlántico recolectados por el Programa Integrado de Perforación Oceánica y embarcaciones de investigación estadounidenses. Luego compararon la producción de hidrógeno con agua de mar irradiada de manera similar y tubos de agua destilada. El sedimento aumentó los resultados 30 veces.
"Esta investigación representa una combinación única de complejos experimentos de laboratorio integrados en un contexto biológico global".
Arthur Spivak, profesor de oceanografía de la URI.
Si la vida puede sostenerse en aguas subterráneassedimentos y otros ambientes subterráneos debido a la división radiactiva natural del agua, puede ser posible mantener la vida de la misma manera en otros mundos. Algunos de los mismos minerales están presentes en Marte, y mientras estén presentes estos minerales catalíticos húmedos, este proceso continuará. Si la producción de sustancias químicas radiolíticas a altas tasas puede catalizarse en el interior húmedo de Marte, entonces la vida podría mantenerse al mismo nivel que en los sedimentos marinos.
Los resultados del equipo de investigación tambiénimportancia para la industria nuclear, incluido cómo almacenar los desechos nucleares y cómo gestionar los accidentes nucleares. Si los desechos nucleares se almacenan en sedimentos o rocas, pueden generar hidrógeno y oxidantes más rápido que el agua pura. Esta catálisis natural puede hacer que estos sistemas de almacenamiento sean más agresivos de lo que se cree comúnmente.
Los próximos pasos del equipo de investigación seránestudio del efecto de la producción de hidrógeno mediante radiólisis en otros entornos de la Tierra y más allá, incluida la corteza oceánica, la corteza continental y el interior de Marte. También buscarán profundizar su comprensión de cómo viven, interactúan y se desarrollan las comunidades microbianas subterráneas cuando su fuente de energía primaria proviene de la degradación radiolítica natural del agua.
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