A equipe descobriu que a formação desses produtos químicos é bastante reforçada pelos minerais do mar.
"Este trabalho fornece uma nova visão importante sobredisponibilidade de recursos que as comunidades microbianas subterrâneas podem usar para se manterem. Isto é fundamental para compreender a vida na Terra e limitar a habitabilidade de outros planetas como Marte."
Justine Sauvage, pesquisadora da Universidade de Gotemburgo
O processo por trás das descobertasgrupo de pesquisa, chamado radiólise da água - é a divisão das moléculas de água em hidrogênio e oxidantes como resultado da exposição à radiação natural. As moléculas resultantes tornam-se a principal fonte de alimento e energia para os micróbios que vivem nos sedimentos.
Os sedimentos marinhos realmente aumentama produção desses produtos químicos benéficos. Se houver a mesma quantidade de radiação na água limpa e nos sedimentos úmidos, haverá muito mais hidrogênio nos sedimentos úmidos. A precipitação torna a produção de hidrogênio muito mais eficiente.
Por que esse processo é intensificado em sedimentos úmidos não está claro, mas os cientistas especulam que os minerais no sedimento podem se comportar como semicondutores, tornando o processo mais eficiente.
Essas descobertas são o resultado de uma série de laboratóriosexperimentos conduzidos no Centro de Pesquisa Nuclear de Rhode Island. Os cientistas irradiaram frascos de sedimentos úmidos de vários locais nos oceanos Pacífico e Atlântico coletados pelo Programa Integrado de Perfuração Oceânica e por navios de pesquisa dos EUA. Eles então compararam a produção de hidrogênio a tubos de água do mar e água destilada irradiados de forma semelhante. O sedimento aumentou os resultados 30 vezes.
“Esta pesquisa representa uma combinação única de experimentos laboratoriais complexos integrados em um contexto biológico global.”
Arthur Spivak, professor de oceanografia da URI.
Se a vida pode ser sustentada na marinha subterrâneasedimentos e outros ambientes subterrâneos devido à divisão radioativa natural da água, pode ser possível manter a vida da mesma forma em outros mundos. Alguns dos mesmos minerais estão presentes em Marte e, enquanto esses minerais catalíticos úmidos estiverem presentes, o processo continuará. Se a produção de produtos químicos radiolíticos em altas taxas pode ser catalisada no interior úmido de Marte, então a vida pode ser potencialmente mantida no mesmo nível que nos sedimentos marinhos.
Os resultados da equipe de pesquisa tambémimportância para a indústria nuclear, incluindo como armazenar resíduos nucleares e como gerenciar acidentes nucleares. Se o lixo nuclear for armazenado em sedimentos ou rochas, ele pode gerar hidrogênio e oxidantes mais rápido do que a água pura. Essa catálise natural pode tornar esses sistemas de armazenamento mais agressivos do que normalmente se acredita.
As próximas etapas da equipe de pesquisa serãoestudo do efeito da produção de hidrogênio por meio da radiólise em outros ambientes na Terra e além, incluindo a crosta oceânica, a crosta continental e o interior de Marte. Eles também buscarão aprofundar sua compreensão de como as comunidades microbianas subterrâneas vivem, interagem e se desenvolvem quando sua fonte de energia primária vem do colapso radiolítico natural da água.
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