Menu

ABOVE: © ISTOCK.COM, RAWINTANPIN

La aproximativ 20 de minute de mers cu mașina la nord de orașul industrial Timmins, Ontario, solul lasă loc unei gropi care se întinde pe mai mult de 100 de metri în diametru. Această groapă este cea mai ușor de recunoscut caracteristică a minei Kidd Creek, cea mai adâncă mină de cupru și zinc din lume. Sub suprafața pământului, un labirint de tuneluri și puțuri subterane străbate 3 kilometri de rocă vulcanică antică. Dacă nu ar fi existat un uriaș sistem de ventilație care menține pasajele răcoroase, temperatura aerului la această adâncime ar fi fost de 34 °C (93 °F).

Aici Barbara Sherwood Lollar, hidrogeolog la Universitatea din Toronto, călătorește în scoarța planetei pentru a căuta semne de viață. „Te urci într-un mic camion sau vehicul și mergi pe o șosea lungă și sinuoasă care coboară în spirală în interiorul Pământului”, spune ea pentru The Scientist. În momentul în care ea și colegii ei de drum se urcă în coridoarele de la capătul drumului, „ne plimbăm literalmente de-a lungul a ceea ce a fost fundul oceanului acum 2,7 miliarde de ani”, spune ea. „Este un loc absolut fascinant și magic de vizitat.”

© AL GRANBERG

Spre deosebire de mineri, care navighează prin aceste tuneluri în căutare de minereuri metalice, Sherwood Lollar și colegii ei sunt în căutarea unor bălți de apă sărată. „Acestea nu sunt ape pe care le-ai pompa în cabana ta și le-ai bea sau le-ai împrăștia pe culturile tale”, spune Sherwood Lollar. „Acestea sunt ape care au fost în contact cu roca timp îndelungat din punct de vedere geochimic – sunt pline de cationi și anioni dizolvați, care au fost levigați din minerale”. Atât de pline, de fapt, încât emană un miros distinctiv, de mucegai. „În timp ce mergem de-a lungul acestor tuneluri, dacă simt un miros urât mirositor, atunci ne îndreptăm în acea direcție.”

Unde există apă, există potențial pentru viață. În 2006, Sherwood Lollar a făcut parte dintr-o echipă condusă de Tullis Onstott de la Universitatea Princeton, care a descoperit o bacterie anaerobă, reducătoare de sulfat, care prospera în apele de fractură bogate în sulfat ale minei de aur Mponeng din Africa de Sud, la 2,8 kilometri sub pământ.1 Câțiva ani mai târziu, un alt grup a descris o comunitate microbiană diversă care trăiește la o adâncime similară în scoarța terestră, accesată printr-o gaură forată în pământ în Finlanda.2 Odată cu descoperirea recentă a apei bogate în hidrogen și sulfat, veche de 2 miliarde de ani, care se scurge din roca din mina Kidd, Sherwood Lollar și colegii săi speră că ar putea găsi din nou viață.3

Înainte de apariția plantelor terestre, biomasa din adâncime ar fi putut depăși viața de la suprafață cu un ordin de mărime.

Aceste expediții sunt doar o parte a unui domeniu de cercetare în expansiune rapidă, axat pe documentarea vieții microbiene și chiar eucariote care sălășluiesc la sute de metri adâncime în scoarța terestră – vastul înveliș de rocă ce înconjoară mantaua planetei. Cercetătorii explorează acum această lume subterană vie, sau biosfera de adâncime, nu numai în crusta continentală veche, care se schimbă lent sub picioarele noastre, ci și în crusta oceanică mai subțire și mai dinamică de sub fundul mării. (A se vedea ilustrația de la pagina 32.) Astfel de habitate au devenit mai accesibile datorită expansiunii din ultimele două decenii a proiectelor de forare științifică – prin care cercetătorii extrag carote de rocă pentru a le studia la suprafață – precum și a unui număr tot mai mare de expediții în interiorul Pământului prin intermediul minelor sau fisurilor din fundul oceanelor.

Studiile acestor medii întunecate – și adesea anoxice și fierbinți – îi provoacă pe oamenii de știință să regândească limitele vieții, evidențiind în același timp cât de puține știm despre lumea de sub picioarele noastre. „Este un domeniu foarte bun dacă nu te deranjează să nu cunoști toate răspunsurile”, spune Jason Sylvan, geomicrobiolog la Universitatea Texas A&M. „Pentru unii oameni, acest lucru îi sperie. Pentru mine, un domeniu este mai incitant atunci când poți pune întrebări cu adevărat mari.”

Cercetătorii explorează biosfera profundă

Cele mai multe cercetări privind biosfera profundă au fost efectuate cu ajutorul unor mostre prelevate de la mai puțin de un kilometru sub suprafața Pământului. Dar o mână de foraje și alte săpături făcute de om, atât în situri continentale cât și oceanice, se extind mult mai adânc în scoarța terestră.

Numerele 1-10: De la vest la est.

Găuri în pământ

Dorința de a explora biosfera profundă a condus-o pe Julie Huber, oceanograf microbianist la Woods Hole Oceanographic Institution din Massachusetts, în unele dintre cele mai îndepărtate locuri de pe Pământ. Huber este interesată de volumele uriașe de apă care se învârt între particulele de rocă din scoarța oceanică, precum și de amploarea și diversitatea vieții microbiene din cadrul acestora. O modalitate de a avea acces la această apă este prin intermediul unor proiecte de foraj costisitoare, multe dintre ele organizate de Programul internațional de descoperire a oceanelor (IODP), care străbat sedimentele marine până la crustă. În 2013, această abordare a scos la iveală bacterii care trăiesc în roci de bazalt vechi de 3,5 milioane de ani sub Oceanul Pacific.4

O altă modalitate, explică Huber, „este de a găsi locul în care acea apă se scurge în mod natural prin fundul mării și apoi să încercăm să o capturăm chiar în momentul în care iese”. În acest scop, Huber nu numai că a lucrat cu echipe de ingineri pentru a ghida vehicule acționate de la distanță până pe fundul oceanului, dar s-a alăturat și rândurilor oamenilor de știință care au făcut pasul cel mare cu Alvin, un vehicul de cercetare submersibil cu trei persoane, deținut de US Navy, care se poate scufunda până la 4.500 de metri adâncime. „Persoanele claustrofobe nu se descurcă bine acolo”, recunoaște Huber – adăugând că oricine plănuiește să se scufunde este invitat să încerce să se așeze în submarin înainte ca acesta să părăsească puntea vasului pentru a evita „o panică totală la lansarea în ocean.”

Minele oferă cercetătorilor acces direct la biosfera profundă, la kilometri în interiorul scoarței continentale a Pământului. Oamenii de știință au folosit acum mai multe dintre aceste situri, de la mina Kidd Creek din Ontario (stânga) la minele de aur din Africa de Sud (dreapta), pentru a căuta viața subterană.

K. VOGLESONGER, UNIVERSITATEA DIN TORONTO; G. BORGONIE

Aceste tehnologii îi permit lui Huber să colecteze eșantioane din fluidele care se scurg, sau uneori explodează, din crusta oceanică din vulcanii subacvatici și gurile de aerisire hidrotermale. La începutul anilor 2000, ea și colegii săi au folosit secvențierea genei 16S ARNr pentru a analiza diversitatea microbiană de sub fundul oceanului în urma erupțiilor multiple ale muntelui marin Axial, un vulcan subacvatic aflat la aproximativ 480 de kilometri vest de Oregon și la aproape 1,5 kilometri sub suprafața apei. În comparație cu apa de mare de fond, eșantioanele colectate la locul de expunere au dezvăluit mai mulți taxoni bacterieni5 și arheali6 unici care păreau să fi fost aruncați din scoarță, indicând o comunitate microbiană diversă care prosperă sub fundul mării. Mai recent, grupul lui Huber a efectuat un studiu detaliat la cel mai adânc câmp de ventilație hidrotermală din lume – un sit cunoscut sub numele de Piccard, după numele aventurierului elvețian Jacques Piccard – și a descoperit mii de taxoni microbieni specifici de ventilație în fluidele care ies din scoarță la temperaturi de până la 108 °C (226 °F).7

Aceste descoperiri devin tipice pentru acest tânăr domeniu de cercetare. Până în prezent, studiile efectuate în situri crustale din întreaga lume – atât oceanice, cât și continentale – au documentat tot felul de organisme care se descurcă în medii care, până de curând, erau considerate inospitaliere, unele estimări teoretice sugerând acum că viața ar putea supraviețui la cel puțin 10 kilometri în scoarță. Iar biosfera de adâncime nu cuprinde doar bacterii și archaea, așa cum se credea cândva; cercetătorii știu acum că subsolul conține diverse specii de ciuperci8 și chiar și animale ocazionale. În urma descoperirii în 2011 a unor viermi nematode într-o mină de aur din Africa de Sud, un studiu intensiv de doi ani a scos la iveală membri a patru filoane de nevertebrate – viermi plați, rotiferi, viermi segmentați și artropode – care trăiesc la 1,4 kilometri sub suprafața Pământului.9

THE SCIENTIST STAFF

1864

Jules Verne îi captivează pe cititori cu o poveste despre mări subterane și animale preistorice în SF-ul său subteran, Călătorie spre centrul Pământului.

1926

Geologul Edson Bastin și microbiologul Frank Greer de la Universitatea din Chicago raportează descoperirea unor bacterii reducătoare de sulfat în probele prelevate din depozite de petrol vechi de 300 de milioane de ani care au fost îngropate la sute de metri sub pământ. Rezultatele sunt respinse ca fiind contaminare de suprafață.

1938

Microbiologul Claude Zobell descrie bacterii aerobe în carote de peste 50 de centimetri lungime prelevate din sedimente marine de mare adâncime de pe coasta Californiei, ceea ce duce la speculații despre viața de sub fundul mării.

1960

Exploratorul oceanic Jacques Piccard descoperă viață animală în cel mai adânc punct cunoscut din ocean, Challenger Deep din Groapa Marianelor, la aproape 11 kilometri sub suprafața apei.

1987

Inginerii Departamentului de Energie al SUA, folosind echipamente de foraj concepute pentru a evita contaminarea la suprafață, descoperă microbi care trăiesc la 500 de metri sub pământ în jurul unei instalații de procesare nucleară de lângă râul Savannah din Carolina de Sud.

1990

Astrofizicianul Thomas Gold publică o lucrare influentă și controversată intitulată „The Deep, Hot Biosphere” (Biosfera adâncă și fierbinte), în care susține că biomasa subterană este comparabilă ca volum cu cea de la suprafață și că este posibil ca viața să-și fi avut originea în subteran.

2006

Cercetătorii descoperă o bacterie în apele de fractură dintr-o mină de aur din Africa de Sud, la 2,8 kilometri sub pământ. Lucrările ulterioare arată că aceasta nu are rude apropiate la suprafață.

2013

Un program de foraj oceanic recuperează un bazalt care conține microbii, oferind prima dovadă concludentă a existenței vieții în crusta oceanică.

2017

Cercetătorii japonezi anunță că intenționează să foreze toată scoarța terestră până în mantaua Pământului. Proiectul, programat să înceapă până în 2030, are în parte scopul de a ajuta la găsirea unui răspuns la întrebarea persistentă cu privire la modul în care poate supraviețui viața la mare adâncime în subteran.

În mod surprinzător, pe măsură ce cercetătorii explorează aceste habitate neobișnuite, ei găsesc o serie de organisme care erau până de curând necunoscute științei. Descoperirea speciilor de archaea „extremofile” în ultimul deceniu i-a determinat pe oamenii de știință să regândească filogenia întregului domeniu. (A se vedea „Archaea Family Tree Blossoms, Thanks to Genomics”, The Scientist, iunie 2018). Și în timp ce multe dintre bacteriile și archaea descoperite în biosfera profundă au analogi sau rude apropiate la suprafață, unele sunt diferite de tot ceea ce se găsește în altă parte.

Un exemplu este Candidatus Desulforudis audaxviator, descoperit pentru prima dată de echipa lui Onstott în mina de aur Mponeng în 2006. („Audax viator”, care se traduce din latină prin „călător îndrăzneț”, este o referire la o replică din Călătorie spre centrul Pământului a lui Jules Verne). De atunci, cercetătorii au identificat bacterii care seamănă cu această specie în alte situri aflate la un kilometru sau mai mult în scoarță, dar nu au găsit încă rude apropiate în comunitățile de la suprafață. O altă specie bacteriană, dezgropată la peste 1.000 de metri adâncime în mina de molibden Henderson din Colorado, prezintă legături filogenetice slabe cu membrii filumului Nitrospirae, dar, în rest, nu seamănă cu nimic de la suprafață.10

Un domeniu cheie al cercetării este acum înțelegerea modului în care o astfel de viață supraviețuiește. Lipsite de lumina solară, „aceste sisteme sunt de obicei sărace în energie”, spune Sherwood Lollar. În comparație cu comunitățile de la suprafață, se crede că microbii din biosfera profundă au o creștere relativ lentă și sunt slab distribuiți, adaugă ea. În timp ce solul de la suprafață poate conține peste 10 miliarde de microbi pe gram, scoarța oceanică conține, de obicei, în jur de 10.000 de celule pe gram, iar scoarța continentală – unde apa este, în mod nesurprinzător, mai puțin abundentă – conține mai puțin de 1.000 de celule pe gram.

Click pentru a viziona un videoclip despre unele dintre cele mai adânci găuri pe care oamenii de știință le-au forat în scoarța terestră.

Lucrul cu astfel de eșantioane cu o biomasă atât de scăzută reprezintă o provocare în sine, dar cercetătorii folosesc o combinație de tehnici, inclusiv analize metagenomice și incubarea în laborator a rocilor sau a fluidelor de subsuprafață cu diferite surse potențiale de hrană, pentru a cerceta funcția microbilor din subsol. Astfel de studii scot la iveală gene pentru enzime metabolice care sugerează că aceste organisme pot obține energie dintr-o suită de surse – în special hidrogen și alte molecule care sunt eliberate prin reacții chimice între apă și rocă. De exemplu, atunci când geomicrobiologul Lotta Purkamo de la Universitatea St Andrews și colegii săi au caracterizat ecosistemul unui puț de foraj adânc de 600 de metri din nordul Finlandei, au găsit dovezi ale unor căi metabolice bazate pe reducerea sau oxidarea sulfatului, nitratului, metanului, amoniacului și fierului, precum și pe reacții de fixare a carbonului.11

În plus, datorită analizelor metatranscriptomice, „aflăm că aceste organisme au o mulțime de metabolisme potențiale pe care le-ar putea exprima”, spune Huber, care a efectuat recent acest tip de analiză asupra comunității de la Axial Seamount.12 „Dar, în funcție de condiții și de cadrul geologic, doar un mic subset din aceste gene este utilizat”. Astfel de rezultate lasă să se întrevadă un stil de viață flexibil și oportunist, adaugă ea, în care microbii se folosesc de tot ce pot, oricând pot.

Aceste descoperiri pun în discuție unele dintre marile întrebări despre diversitatea și unicitatea vieții din biosfera profundă. Dar informațiile oferite de o singură carotă de foraj sau de o singură mostră de fluid pot fi frustrant de efemere, spune geobiologul Steffen Jørgensen de la Universitatea din Bergen. O singură mostră „nu ne oferă nicio înțelegere a dinamicii sistemului și a modului în care acesta evoluează în timp”, spune el. Pentru o viziune pe termen mai lung asupra vieții din adâncurile Pământului, cercetătorii își duc experimentele în subteran.

Cea de-a patra dimensiune

În vara anului trecut, Jørgensen a coborât dintr-un elicopter pe o mică insulă de bazalt aflată la aproximativ 30 de kilometri de coasta de sud a Islandei. Prea stâncoasă pentru a fi accesată cu barca, insula Surtsey este vârful unui uriaș munte de magmă aruncat în aer de pe fundul mării de o erupție vulcanică subacvatică care a durat aproape patru ani la mijlocul anilor 1960. Această crustă oceanică nou formată „ne oferă un avantaj uriaș”, spune Jørgensen. „Putem de fapt să forăm în ceea ce este un sistem marin, dar de pe uscat.”

Utilizând echipamente transportate cu elicopterul la Surtsey, Jørgensen și o echipă mare de ingineri au forat în jos în bazalt. Ei nu s-au limitat la a extrage carote de pe insulă; mai degrabă, cercetătorii au înființat un mini-observator pentru a face măsurători in situ ale biosferei profunde. Într-o gaură adâncă de 190 de metri în stâncă, echipa a instalat o serie de tuburi de aluminiu lungi de 10 metri, câteva dintre ele având o serie de fante mici pentru a permite fluidelor să se scurgă din roca înconjurătoare. Apoi, în tuburi, echipa a coborât un cablu cu diverse echipamente – aparate de înregistrare a temperaturii și presiunii și incubatoare microbiene – atașate la intervale specifice, până când echipamentele s-au aliniat cu fantele. De atunci, instrumentele din observator au colectat date din scoarța oceanică, iar vara viitoare, Jørgensen și colegii săi se vor întoarce pentru a vedea ce au descoperit.

Instalarea de la Surtsey este acum unul dintre cele câteva observatoare de adâncime din întreaga lume și face parte dintr-un efort mai mare de a stabili studii pe termen lung atât în scoarța oceanică, cât și în cea continentală. Astfel de situri oferă o fereastră către activitatea biosferei de adâncime, precum și o oportunitate de a colecta date din serii temporale care sunt esențiale pentru a înțelege modul în care această biosferă se schimbă în timp. „Este singurul mod în care putem … … să facem observații care să fie mai mult decât „Am fost în acest loc, o dată în istoria lumii, și am luat o grămadă de roci, și iată ce am văzut””, spune Sylvan.

Călătorie spre centrul Pământului

Recenta expansiune a programelor de forare științifică la scară largă, combinată cu intensificarea eforturilor de a profita de portalurile existente în scoarță, a dus la o explozie a cercetărilor asupra biosferei de adâncime.
Submersibilele de adâncime, cu echipaj uman și vehiculele acționate de la distanță colectează mostre de fluide care ies din punctele naturale de acces în scoarța oceanică, cum ar fi vulcanii subacvatici sau gurile de aerisire hidrotermale. Aceste eșantioane conțin microbi care trăiesc în scoarța de dedesubt.
Perforarea găurilor în scoarța terestră permite recuperarea de carote de rocă și sedimente care ajung la kilometri sub suprafață. Găurile pot fi apoi umplute cu echipamente de monitorizare pentru a face măsurători pe termen lung ale biosferei de adâncime.
Minele de adâncime oferă cercetătorilor puncte de acces pentru a călători în scoarța continentală a Pământului, de unde pot fora și mai adânc în sol sau pot căuta microbi care trăiesc în apa care se infiltrează direct din rocă.

Vezi infograficul complet: WEB | PDF

© AL GRANBERG

.

.

Date care vin de mult-termen lung ale biosferei profunde conturează o imagine dinamică. În luna iulie a acestui an, o echipă din care au făcut parte Onstott și Sherwood Lollar a publicat analize metagenomice, metatranscriptomice și metaproteomice ale datelor colectate pe o perioadă de doi ani și jumătate la o adâncime de 1.339 de metri dintr-o gaură forată în mina de aur Beatrix din Africa de Sud.13 Pe parcursul studiului, structura comunității microbiene s-a modificat în concordanță cu fluctuațiile naturale ale geochimiei apelor subterane – în special, disponibilitatea compușilor care acceptă electroni, cum ar fi nitrații și sulfații.

Între timp, grupul lui Huber a publicat o analiză a datelor colectate pe parcursul a doi ani de la două așa-numite observatoare CORK (circulation obviation retrofit kits) instalate în scoarța oceanică de sub North Pond, un sit de pe Mid-Atlantic Ridge, prin care circulă apă bine oxigenată și – la mai puțin de 15 °C (59 °F) – relativ rece.14 Metagenomica a arătat că comunitățile microbiene, care erau substanțial diferite de cele din mediile mai calde și anoxice, au trecut prin schimbări substanțiale de-a lungul timpului – un phylum dominând într-o lună, iar altul preluând controlul în luna următoare – în ciuda unor fluctuații minore în geochimia apei.

Aceste observatoare subterane pot acționa, de asemenea, ca laboratoare in situ. Prin incubarea rocilor în interiorul acestor situri timp de ani de zile, cercetătorii pot studia modul în care comunitățile microbiene colonizează noul material în mediile lor naturale, mai degrabă decât în laborator, și modul în care compoziția mineralogică a scoarței influențează cine crește unde.15 Siturile ar putea chiar dezvălui dinamica subsolului pe scări temporale mult mai lungi, ajutându-i pe oamenii de știință să identifice semne de viață străveche. Până în prezent, multe dintre indiciile despre comunitățile microbiene de adâncime de-a lungul istoriei geologice provin din ceea ce par a fi rămășițe fosilizate sau mineralizate de bacterii și archaea pe roci recuperate din scoarță. Dar, având în vedere cât de puțin știu cercetătorii despre procesele de mineralizare din subsolul adânc, autenticitatea cel puțin a unora dintre aceste rămășițe este pusă sub semnul întrebării.

„Este destul de dificil de spus dacă te uiți de fapt la o fosilă a unui organism care a trăit în biosfera profundă cu miliarde de ani în urmă”, explică geobiologul Sean McMahon de la Universitatea din Edinburgh. „Nu numai că este dificil, în general, să recunoști bacteriile fosile, care seamănă foarte mult cu mineralele la această scară de mărime, dar este dificil să demonstrezi, dacă este într-adevăr o bacterie fosilă, că organismul a trăit sub suprafață în momentul în care a trăit acum miliarde de ani.”

Este un domeniu foarte bun dacă nu te deranjează să nu știi toate răspunsurile.”

-Jason Sylvan, Texas A&M University

Pentru a înțelege mai bine dinamica pe termen lung a biosferei profunde, grupuri precum cel al lui McMahon încearcă să recreeze mineralizarea profundă în laborator. Ei fac acest lucru inoculând roci cu bacterii, explică McMahon, apoi modificând condițiile fizice și chimice pentru a declanșa fosilizarea. „Ideea este să încercăm să găsim punctul ideal în care microbii sunt capabili să trăiască fericiți, dar trebuie doar să schimbăm un lucru mic pentru ca ei să fie înglobați în minerale și să se fosilizeze”, spune el.

Stațiile de observare subterane, cum ar fi cea de la Surtsey, vor putea în curând să completeze această cercetare, spune Jørgensen. „Având observatorul, putem spera să clarificăm dacă aceste structuri pot fi produse abiotic sau dacă le vedem doar acolo unde sunt prezenți microbii”, spune el. „Este o întrebare foarte dificilă de rezolvat.”

Insula islandeză Surtsey (stânga) a fost creată de o erupție vulcanică de patru ani în anii 1960.

SOLVEIG LIE ONSTAD

Cercetătorii au instalat acum un observator de adâncime într-o gaură pe care au forat-o pentru a monitoriza viața din biosfera marină profundă.

PAULINE BERGSTEN

Piese lipsă

În ciuda începutului cercetărilor în biosfera de adâncime, este clar pentru mulți din domeniu că știința a avut mult timp o viziune deformată asupra a ceea ce constituie viața în universul nostru. Cercetătorii sunt departe de a fi de acord cu privire la amploarea acestei lumi subterane – o lucrare din anii 1990 a sugerat în mod controversat că viața din adâncuri constituia 50% din biomasa actuală a Pământului16 , deși majoritatea estimărilor sunt acum sub 15%. Cu toate acestea, înainte de apariția plantelor terestre în urmă cu aproximativ 400 de milioane de ani, biomasa din adâncuri ar fi putut depăși cu un ordin de mărime viața de la suprafață, conform calculelor publicate în această vară de McMahon și John Parnell de la Universitatea din Aberdeen.17

Oricât de multă viață ar exista sub suprafața Pământului, simpla sa prezență forțează o reevaluare a normalității biologice, nu numai pe Pământ, ci și în adâncurile altor planete, cum ar fi Marte. La urma urmei, în scoarța terestră, „făcusem o presupunere că nu există viață”, notează Purkamo, care a fost, de asemenea, afiliat la Centrul pentru Știința Exoplanetelor din St Andrews. „Și apoi, tada!”

Descoperirile de la frontiera subterană îi împing, de asemenea, pe oamenii de știință să se gândească la modul în care microbii din subsol – și reacțiile pe care aceștia le desfășoară – influențează procesele globale care au loc la suprafață. „Sunt destul de sigur că oamenii nu se gândesc cu adevărat la asta”, notează Jørgensen. „Că ei pășesc pe această biosferă enormă care ar putea avea un impact cu adevărat semnificativ asupra modului în care funcționează sistemul”. Același lucru este valabil și pentru încercările de a înțelege evoluția fizică și biologică de-a lungul istoriei planetei. „Când ne gândim la modul în care viața pe Pământ s-a schimbat de-a lungul timpului și cum a interacționat cu chimia rocilor, a sedimentelor, a apelor subterane, a oceanelor, a atmosferei, nu ar trebui să ne gândim doar la animalele și plantele carismatice”, spune McMahon. „Ar trebui să ne gândim la această cantitate uriașă de microorganisme, dintre care cele mai multe trăiesc pe suprafețele granulelor minerale și interacționează cu ele.”

Aceasta este exact viziunea pe care cercetătorii biosferei profunde de astăzi încearcă să o extindă, iar pentru majoritatea celor din domeniu, este o călătorie interesantă. „Este ca și cum: La naiba, sunt atât de multe lucruri pe care nu le știm despre ceea ce se întâmplă acolo jos”, spune Huber, a cărui echipă explorează în prezent biosfera profundă la un vulcan subacvatic activ cunoscut sub numele de Loihi, la aproximativ 35 de kilometri de coasta Insulei Mari din Hawaii. „Și ce privilegiu este să putem pune aceste întrebări și să facem acest tip de știință și să încercăm să ne dăm seama”.

1. L.-H. Lin și alții, „Long-term sustainability of a high-energy, low-diversity crustal biome”, Science, 314:479-82, 2006.
2. M. Itävaara și colab., „Characterization of bacterial diversity to a depth of 1500 m in the Outokumpu deep borehole, Fennoscandian Shield,” FEMS Micro Ecol, 77:295-309, 2011.
3. L. Li et al., „Sulfur mass-independent fractionation in subsurface fracture waters indicates a long-standing sulfur cycle in Precambrian rocks”, Nat Commun, 7:13252, 2016.
4. M.A. Lever et al, „Evidence for microbial carbon and sulfur cycling in deeply buried ridge flank basalt,” Science, 339:1305-08, 2013.
5. J.A. Huber et al., „Bacterial diversity in a subseafloor habitat following a deep-sea volcanic eruption,” FEMS Microbiol Ecol, 43:393-409, 2003.
6. J.A. Huber et al., „Temporal changes in archaeal diversity and chemistry in a mid-ocean ridge subseafloor habitat,” Appl Env Microbiol, 68:1585-94, 2002.
7. J. Reveillaud et al., „Subseafloor microbial communities in hydrogen-rich vent fluids from hydrothermal systems along the Mid-Cayman Rise,” Env Microb, 18:1970-87, 2016.
8. H. Drake et al., „Anaerobic consortia of fungi and sulfate reducing bacteria in deep granite fratures”, Nat Commun, 8:55, 2017.
9. G. Borgonie et al, „Eukaryotic oportunists dominate the deep-subsurface biosphere in South Africa,” Nat Commun, 6:8952, 2015.
10. J.W. Sahl et al., „Subsurface microbial diversity in deep-granitic-fracture water in Colorado,” Appl Environ Microbiol, 74:143-52, 2008.
11. L. Purkamo et al, „Diversity and functionality of archaeal, bacterial and fungal communities in deep Archaean bedrock groundwater,” FEMS Microbiol Ecol, 94:fiy116, 2018.
12. C.S. Fortunato, J.A. Huber, „Coupled RNA-SIP and metatranscriptomics of active chemolithoautotrophic communities at a deep-sea hydrothermal vent,” ISME, 10:1925-38, 2016.
13. C. Magnabosco et al., „Fluctuații în populațiile de oxidanți de metan din subsuprafață în coordonare cu schimbările în disponibilitatea acceptorului de electroni”, FEMS Microbiol Ecol, 94:fiy089, 2018.
14. B.J. Tully et al, „A dynamic microbial community with high functional redundancy inhabits the cold, oxic subseafloor aquifer,” ISME J, 12:1-16, 2018.
16. A.R. Smith et al., „Deep crustal communities of the Juan de Fuca Ridge are governed by mineralogy,” Geomicrobiol J, 34:147-56, 2017.
17. T. Gold, „The deep, hot biosphere,” PNAS, 89:6045-49, 1992.
18. S. McMahon, J. Parnell, „The deep history of Earth’s biomass”, J Geol Soc, doi:10.1144/jgs2018-061, 2018.

.