Mikróby na dne oceánu prežívajú vedľajšími produktmi rádioaktívneho procesu

Tím zistil, že tvorbu týchto chemikálií výrazne podporujú minerály v mori

sedimentov.Na rozdiel od konvenčného názoru, že život v sedimentoch je poháňaný fotosyntézou, ekosystém poháňaný ožiarenou vodou začína len niekoľko metrov od morského dna vo veľkej časti otvoreného oceánu. Tento radiáciou zaplavený svet je objemovo jedným z najväčších ekosystémov Zeme.

„Táto práca poskytuje dôležité nové poznatkydostupnosť zdrojov, ktoré môžu podpovrchové mikrobiálne spoločenstvá využiť na udržanie sa. To je zásadné pre pochopenie života na Zemi a obmedzenie obývateľnosti iných planét, ako je Mars."

Justine Sauvage, výskumná pracovníčka na univerzite v Göteborgu

Proces založený na zisteniachvýskumná skupina s názvom rádiolýza vody - je štiepenie molekúl vody na vodík a oxidanty v dôsledku vystavenia prírodnému žiareniu. Výsledné molekuly sa stávajú hlavným zdrojom potravy a energie pre mikróby žijúce v sedimentoch.

Morské sedimenty sa skutočne zlepšujúvýrobu týchto prospešných chemikálií. Ak bude v čistej vode a vo vlhkých sedimentoch rovnaké množstvo žiarenia, bude vo vlhkých sedimentoch oveľa viac vodíka. Zrážky robia výrobu vodíka oveľa efektívnejšou.

Prečo je tento proces vylepšený vo vlhkých sedimentoch, je nejasné, ale vedci predpokladajú, že minerály v sedimente sa môžu správať ako polovodiče, čo zvyšuje účinnosť procesu.

Tieto objavy sú výsledkom série laboratóriíexperimenty uskutočňované v Centre pre jadrový výskum na ostrove Rhode Island. Vedci ožarovali injekčné liekovky s mokrým sedimentom z rôznych miest v Tichom a Atlantickom oceáne, ktoré zhromaždil Integrovaný oceánsky vrtný program a americké výskumné plavidlá. Potom porovnali výrobu vodíka s podobne ožarovanými rúrkami s morskou a destilovanou vodou. Sediment zvýšil výsledky 30-krát.

"Tento výskum predstavuje jedinečnú kombináciu komplexných laboratórnych experimentov integrovaných do globálneho biologického kontextu."

Arthur Spivak, profesor oceánografie na URI.

Ak sa dá život udržať v podzemných lodiachsedimenty a iné podzemné prostredie v dôsledku prirodzeného rádioaktívneho štiepenia vody, je možné udržiavať život rovnakým spôsobom aj v iných svetoch. Niektoré rovnaké minerály sú prítomné na Marse a pokiaľ budú prítomné tieto vlhké katalytické minerály, bude tento proces pokračovať. Ak je možné vo vlhkom vnútri Marsu katalyzovať vysokú produkciu rádiolytických chemikálií, potom je možné život potenciálne udržať na rovnakej úrovni ako v morských sedimentoch.

Výsledky výskumného tímu tiež majúvýznam pre jadrový priemysel vrátane spôsobu skladovania jadrového odpadu a spôsobu riadenia jadrových havárií. Ak je jadrový odpad uložený v sedimente alebo v horninách, môže generovať vodík a oxidanty rýchlejšie ako čistá voda. Táto prírodná katalýza môže spôsobiť, že tieto skladovacie systémy budú agresívnejšie, ako sa bežne verí.

Ďalšie kroky výskumného tímu budúŠtúdium účinku výroby vodíka prostredníctvom rádiolýzy v iných prostrediach na Zemi i mimo nej, vrátane oceánskej kôry, kontinentálnej kôry a vnútro Marsu. Budú sa tiež usilovať prehĺbiť svoje chápanie toho, ako podzemné mikrobiálne spoločenstvá žijú, interagujú a rozvíjajú sa, keď ich primárny zdroj energie pochádza z prirodzeného rádiolytického rozkladu vody.

Prečítajte si tiež

Fyzici vytvorili analóg čiernej diery a potvrdili Hawkingovu teóriu. Kadiaľ vedie?

Potraty a veda: čo sa stane s deťmi, ktoré budú rodiť

Vedci objavili rýchlostný limit v kvantovom svete