Nära kanten av kontinenter vimlar havsbottensediment av syreandande mikrober. De lever stort på festen av näringsämnen som sköljer av landet. De lever faktiskt så bra att de ibland använder allt syre i sedimentet. Men hur är det med platser som ligger långt från kontinenter? Utan någon källa till näringsämnen var dessa avlägsna djuphavszoner i stort sett döda. Eller det var åtminstone vad forskarna trodde. Tills nu.
En ny studie visar att en handfull mikrober på havsbotten finns kvar i havsbottenregioner som är både avlägsna och djupa. Forskare kallar dessa regioner abyssal. Dessutom avslöjar den nya studien att med få mikrober för att förbruka syret här, innehåller avgrundssediment en överraskande mängd syre. Dessa fynd kan förändra forskarnas förståelse av jordens kemi.
Steven D'Hondt och hans kollegor publicerade sin studie den 16 mars i Nature Geoscience.
Bor, bara knappt
D'Hondt är geobiolog vid University of Rhode Island i Narragansett. Hans team analyserade havsbottenprover som samlats in med ett forskningsfartyg som kallas JOIDES Resolution. Dess forskare borrade i havsbotten medan fartyget var stationerat i en avlägsen del av södra Stilla havet.
Borrfartyget JOIDES Resolution drivs av International Ocean Discovery Program (IODP). Det är ett av endast ett fåtal borrfartyg i världen som är dedikerat till vetenskap. Nationella vetenskapsfonden
För att få dessa prover sänkte D'Hondts grupp borrrör genom 6 kilometer (3,7 miles) vatten. Sedan borrade de rören genom det rödbruna sedimentet i 75 meter (246 fot). Vid det laget slog de i berggrunden. Sediment byggs långsamt upp på havsbotten. Så långt från en kontinent kan det ta mycket mer än en miljon år för bara en meter (3,3 fot) sediment att samlas. Så att gräva igenom detta sediment låter forskare se in i det förflutna.
Till sin förvåning stötte D'Hondt och hans kollegor på mikrober ända ner till berggrunden. Mikroberna andades dock långsamt. Väldigt långsamt.
Deras antal var också extremt låga, säger D'Hondt. “Det fanns cirka 5 000 mikrober per tesked sediment,” sa han till Science News for Students. “Mer typiskt, nära kontinenterna skulle finnas 5 miljoner eller fler mikrober i samma tesked.”
Craig Moyer är biolog vid Western Washington University i Bellingham, där han är specialiserad på havets mikrobiella ekologi. De nya uppgifterna visar att än i avlägsna, avgrundsdjupa sediment, där mikrober får liten tillgång till mat, “kan de existera under mycket lång tid – tusentals till miljoner år – innan de slutligen dör”, säger han.
Under sådana förhållanden, säger Moyer – som inte var inblandad i studien – kommer dessa mikrober inte att vara glada campare. “Mikrober som är olyckliga nog att hitta sig själva är avsedda att svälta under en lång, lång tid”, förklarar han.
D'Hondts grupp är inte den första att hitta bevis på långsamlevande mikrober. För tre år sedan rapporterade en grupp från Aarhus Universitet i Danmark om något liknande. Vid den tiden noterade en av dessa forskare, Hans Roy, att dessa organismer äter så lite, växer så långsamt och lever så länge att de utmanar vad det innebär att vara vid liv. Han sa faktiskt: “Kanske de aldrig dör.”
Överraskningssyre
Förklarare: Förstå plattektonik
Det låga antalet svältande mikrober som andas långsamt hjälper till att förklara studiens verkliga överraskning: att sedimenten där de levde fortfarande innehåller syre. För få organismer lever där för att ha konsumerat allt. Teamet hittade faktiskt syre genom alla 75 meter av sediment. Den dök till och med upp i berggrunden nedanför. (Där oxiderar syre – eller rostar – stenarna och sedimenten.)
“Vår stora slutsats är att mycket av de öppna haven, cirka 37 procent, kan vara så här,” sa D'Hondt. Det är mycket betydelsefullt, förklarade han, eftersom den långsamma, stadiga rörelsen av tektoniska plattor återvinner dessa syresatta sediment till jordens mantel. (Manteln är det tjocka lagret under jordens yttre skorpa.)
Hittills hade forskare antagit att manteln innehöll lite syre. Men dessa fynd öppnar nya frågor om hur manteln egentligen är. “Föreställningen om att syresatt geologiskt material tillförs manteln är en överraskning”, säger Moyer.
Maktord
(för mer om Power Words, klicka här)
abyssal En term som syftar på de djupaste delarna av havet.
aerobic Kräver syre för andning.
berggrund Det tjocka, fasta bergskiktet som ligger under jorden och andra trasiga, steniga material på jordens yta.
kemi
Det vetenskapsområde som behandlar ämnens sammansättning, struktur och egenskaper och hur de interagera med varandra. Kemister använder denna kunskap för att studera obekanta ämnen, för att reproducera stora mängder användbara ämnen eller för att designa och skapa nya och användbara ämnen. (om föreningar) Termen används för att hänvisa till receptet för en förening, hur den är framställd eller några av dess egenskaper.
kontinent (inom geologi) De enorma landmassorna som sitter på tektoniska plattor. I modern tid finns det sex geologiska kontinenter: Nordamerika, Sydamerika, Eurasien, Afrika, Australien och Antarktis.
ekologi En gren av biologin som handlar om organismers relationer till varandra och till deras fysiska miljö. En vetenskapsman som arbetar inom detta område kallas ekolog.
geologi Studiet av jordens fysiska struktur och substans, dess historia och de processer som verkar på den . Människor som arbetar inom detta område är kända som geologer. Planetgeologi är vetenskapen om att studera samma saker om andra planeter.
mantel
(i geologi) Det tjocka lagret av jorden under dess yttre skorpa. Manteln är halvfast och allmänt uppdelad i en övre och nedre mantel.
mikroorganism En levande varelse som är för liten för att se med blotta ögat, inklusive bakterier, vissa svampar och många andra organismer som amöbor. De flesta består av en enda cell.
mikrobe (Kort för mikroorganism.) Levande saker som är för små för att se med blotta ögat , inklusive bakterier, vissa svampar och många andra organismer som amöbor. De flesta består av en enda cell.
näringsämnen Vitaminer, mineraler, fetter, kolhydrater och proteiner som organismer behöver för att leva och som är extraheras genom kosten.
oxidation
(v. att oxidera) En process som involverar en molekyls stöld av en elektron från en annan . Offret för den reaktionen sägs ha “oxiderats” och oxidationsmedlet (tjuven) är “reducerat”. Oxidation involverar ofta syreatomer – men inte alltid.
syre En gas som utgör cirka 21 procent av atmosfären. Alla djur och många mikroorganismer behöver syre för att underblåsa sin ämnesomsättning.
andning Processen genom vilken organismer producerar energi från sockerarter, vanligtvis genom att ta in syre och frigöra kol dioxid.
sediment Material (som stenar och sand) avsatt av vatten, vind eller glaciärer.
tektoniska plattor
De gigantiska plattorna – vissa spänner över tusentals kilometer (eller miles) över – som gör upp jordens yttre lager.
Leave a Reply