۴ آگوست ۲۰۲۵، عکس از نویسنده: مریگاکشی دیکسیت -تصویر نمایشی از کف دریا.
دانشمندان چینی دریافتند که میکروب‌هایی که در اعماق زمین زندگی می‌کنند می‌توانند انرژی خود را از شکستگی‌های سنگ ناشی از زلزله دریافت کنند .این یافته‌ها این ایده را که نور خورشید منبع انرژی نهایی برای همه حیات است، به چالش می‌کشد. این می‌تواند درک ما را از مکان و چگونگی وجود موجودات زنده، حتی در سیارات دیگر، گسترش دهد.
تیم موسسه ژئوشیمی گوانگژو دریافت که تجزیه آب به ترکیبات غنی از انرژی توسط شکستگی‌های سنگ ناشی از زلزله می‌تواند حیات را در زیست‌کره عمیق حفظ کند.
این تیم در مقاله‌ی پژوهشی خود نوشت: «ما پیشنهاد می‌کنیم که گسلش پوسته‌ای می‌تواند جفت‌های اکسایش-کاهش مختلفی ایجاد کند و چرخه‌ی اکسایش-کاهش آهن را هدایت کند و از این طریق منبع انرژی پایداری را برای حیات زیرسطحی روی زمین و به‌طور بالقوه روی سایر اجرام سیاره‌ای فراهم کند.»
مدت‌ها تصور می‌شد که زیرسطح عمیق زمین بی‌حاصل است – بدون نور خورشید، مواد مغذی محدود، به نظر نمی‌رسید جایی باشد که حیات بتواند در آن شکوفا شود.اما حیات راهی پیدا می‌کند. اکوسیستمی از موجودات پروکاریوتی شناخته شده است که در شرایط سخت رشد می‌کند و به انرژی حاصل از واکنش‌های شیمیایی بین آب و سنگ وابسته است.در حالی که گاز هیدروژن منبع انرژی شناخته شده‌ای برای این موجودات بود، منشأ اکسیدان‌های ضروری برای متابولیسم آنها همچنان یک راز باقی مانده بود.
این مشکلی است که تحقیقات جدید به آن می‌پردازد. این تحقیق نشان داد که فعالیت لرزه‌ای و شکستگی پوسته‌ای می‌تواند با عمل به عنوان یک منبع انرژی ثابت، حیات در اعماق زمین را تقویت کند.
این تیم نیروهای قدرتمند گسلش پوسته‌ای را در آزمایشگاه شبیه‌سازی کرد و بر روی کانی سیلیکات رایج، کوارتز، تمرکز داشت.
روزنامه‌ی ساوت چاینا مورنینگ پست گزارش داد که محققان دو نوع اساسی از شکستگی سنگ را بازسازی کرده‌اند.
اول، شکستگی‌های کششی، جایی که سنگ‌ها ترک می‌خورند و سطوح جدیدی را در معرض آب قرار می‌دهند، و دیگری شکستگی‌های برشی، جایی که گسل‌ها به طور مداوم سنگ‌ها را در آب خرد می‌کنند.شکستگی سنگ‌ها در واقع مولکول‌های آب را تجزیه می‌کند تا مولکول‌های بسیار واکنش‌پذیری به نام رادیکال‌های آزاد ایجاد کند.
پس از آن، این رادیکال‌های آزاد گاز هیدروژن (H₂) – سوخت شناخته شده برای حیات عمیق زیرسطحی – و اکسیدان‌های مهمی مانند پراکسید هیدروژن (H₂O₂) را تشکیل می‌دهند. این ترکیبات منبع انرژی برای حیات میکروبی ایجاد می‌کنند.
این ترکیبات منجر به عدم تعادل شیمیایی، گرادیان اکسایش-کاهش، در این سیستم‌های شکستگی زیرزمینی می‌شوند.
آهن، عنصر رایج در سنگ‌ها و آب‌های زیرزمینی، نقش کلیدی در این واکنش ایفا می‌کند. این مطالعه نشان داد که این ترکیبات تولید شده توسط زلزله با آهن واکنش می‌دهند و آن را بین اشکال مختلف آن: آهن دو ظرفیتی (Fe²⁺) و آهن سه ظرفیتی (Fe³⁺) چرخه‌ای می‌کنند.این چرخه به نوبه خود، بر ژئوشیمی سایر عناصر تأثیر می‌گذارد و در نهایت متابولیسم میکروبی را حفظ می‌کند.
محققان خاطرنشان کردند: «در شکستگی‌های غنی از میکروب، تولید هیدروژن ناشی از گسلش مرتبط با زلزله تا ۱۰۰۰۰۰ برابر بیشتر از سایر مسیرهای شناخته شده مانند سرپانتینی شدن و رادیولیز بوده است.»
جالب توجه است که چرخه اکسایش-کاهش آهن بر ژئوشیمی سایر عناصر حیاتی مانند کربن، نیتروژن و گوگرد تأثیر می‌گذارد. همه این عناصر برای حفظ حیات میکروبی در آنجا ضروری هستند.این جریان مداوم الکترون‌ها، که توسط انرژی مکانیکی شکستگی و واکنش‌های شیمیایی بعدی هدایت می‌شود، یک «شبکه برق زیرزمینی» برای حفظ جوامع میکروبی منحصر به فرد ایجاد می‌کند.
این مطالعه بینش جدیدی در مورد چگونگی بقای حیات در اعماق تاریک و تحت فشار سیاره ما ارائه می‌دهد.
علاوه بر این، می‌تواند به جستجوی حیات فرازمینی نیز کمک کند. سیستم‌های شکستگی مشابه در مریخ و اروپا، قمر مشتری، می‌توانند به طور بالقوه محیط‌های قابل سکونتی را برای حیات فرازمینی ایجاد کنند.
این یافته‌ها در مجله Science Advances منتشر شد.
