Bakterier lever dypt under havets bunn

Levende bakterier i et enormt økosystem er funnet i jordskorpen flere hundre meter under havbunnen.

Mark Lever jobber med steinene som inneholder bakterier som kan overleve under ekstreme forhold langt nede i jorda under havets bunn. (Foto: Jesper Rais, Aarhus Universitet)
Mark Lever jobber med steinene som inneholder bakterier som kan overleve under ekstreme forhold langt nede i jorda under havets bunn. (Foto: Jesper Rais, Aarhus Universitet)

I selve jordskorpen, flere hundre meter under havbunnen, lever metan- og sulfidproduserende bakterier i beste velgående, tross de ekstreme forholdene, med høyt trykk, varme og null sollys.

Siden omkring 70 prosent av jordens skorpe ligger under havets overflate, kan den nye oppdagelsen ha avslørt det arealmessig største økosystemet på jorden.

– Vi finner bakterier uansett hvor dypt vi borer. Det er altså et enormt økosystem. Hvis det foregår en utveksling av for eksempel karbon, metan og sulfat mellom dette økosystemet og resten av kloden, kan det ha stor innflytelse på forståelsen av jordens kretsløpssystemer, forteller førsteforfatter Mark Lever fra Center for Geomikrobiologi ved Aarhus universitet.

Den nye oppdagelsen er nylig presentert i det vitenskapelige tidsskriftet Science.

Langt ned

Forskerne undersøkte havbunnen under Stillehavet utenfor USAs vestkyst.

De senket borehodene 2600 meter ned. De boret først ned gjennom et 260 meter med mudder før de kom til fast grunn. De boret flere hundre meter ned og tok ut steinprøver. Forskerne steriliserte steinene, og Mark Lever åpnet dem med hammer og meisel.

– Vi måtte hindre forurensning fra bakterier fra andre steder. Det ville redusere troverdigheten av resultatet. Derfor sjekket vi nøye at væske fra boringen ikke var trukket inn i steinene, forteller Lever.

Undersøkelsen viste at jordskorpen inneholder DNA som er kjent fra metan- og sulfatproduserende bakterier.

– En isotopanalyse viste at bakteriene hadde vært levende mens de befant seg i steinene, sier Lever.

Bakteriene ble tatt med hjem

For å være helt sikre tok forskerne materialet med tilbake til laboratoriet, hvor de dyrket bakteriene i en væske som etterlignet det sjøvannet som flyter ned gjennom havbunnen.

Her lot de bakteriene gro i flere år. Til slutt kunne de måle en stigning i mengden av metan over vannet.

– Det var det endelige bevis for at det er levende, metanproduserende bakterier i jordskorpen under havet, sier Lever.

Lever uten fotosyntese

Et liv så langt fra solen avskjærer bakteriene fra fotosyntesen, som er grunnlaget for nesten alt annet liv på jorden. Men de har en annen energikilde.

– Bakteriene lever av kjemikalier som frigis når vannet siver ned gjennom steinene. I steinene finnes det blant annet jernioner, som kan reagere med sjøvann og produsere hydrogen, som bakteriene kan bruke som energikilde til å lage sine egne organiske materialer. Denne formen for kjemisk syntese finnes andre steder også – for eksempel omkring varme kilder på havbunnen – men det er første gang den er funnet i jordskorpen under havet, forteller Lever.

Kanskje enda dypere

Selv om de nye forskningsresultatene flytter grensen for hvor man vet at bakterier kan leve, mener Mark Lever at det kan finne enda mer ekstreme organismer.

Så langt har forskerne funnet bakterier uansett hvor dypt de har boret.

– En stor del av prosjektet vårt handler om å finne grensene for liv her på jorden. Vi kjenner bakterier som kan leve under temperaturer på opp til 122 grader celsius, og temperatur kan være den begrensende faktoren. Det betyr at bakterier kan finnes ned til flere kilometer under havbunnen, spekulerer Lever.

Lever vil nå undersøke hvor stor utveksling av metan, sulfat og karbon som skjer mellom økosystemet under havbunnen og resten av jorden.

Referanse:

Mark A. Lever: Evidence for Microbial Carbon and Sulfur Cycling in Deeply Buried Ridge Flank Basalt. Science 15 March 2013. DOI: 10.1126/science.1229240. Sammendrag

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.

Powered by Labrador CMS