Forskere fra blandt andet Aarhus Universitet har fundet liv i jordskorpen flere hundrede meter under havbunden.
Her lever metan- og sulfid-producerende bakterier i bedste velgående trods de ekstreme forhold, hvor højt tryk, varme og nul sollys er hverdagskost.
Da omkring 70 procent af jordens skorpe ligger under havets overflade, afslører den nye opdagelse potentielt det arealmæssigt største økosystem på Jorden.
»Vi har fundet levende bakterier i jordskorpen under havet, uanset hvor dybt vi borer. Vi taler altså om et kæmpe økosystem i klipperne under havbunden.«
»Hvis der foregår en udveksling af eksempelvis kulstof, metan og sulfat mellem dette økosystem og resten af kloden, kan det have stor indflydelse på, hvordan vi samlet skal se på hele Jordens kredsløbssystemer,« fortæller studiets førsteforfatter postdoc Mark Lever fra Center for Geomikrobiologi ved Aarhus Universitet.
Den nye opdagelse er netop præsenteret i det videnskabelige tidsskrift Science.
Jagtede bakterer med hammer og mejsel
I deres studie har forskerne undersøgt klippegrunden under Stillehavets overflade ud for USA's vestkyst.
Her sænkede de deres borehoveder ned på havbunden i 2.600 meter dybde, hvorefter de først borede ned gennem et 260 meter dybt lag af mudder, inden de kom til klippegrunden.
I klipperne borede de endnu adskillelige hundrede meter ned, hvor de udtog sten, som de bragte op til overfladen.
Forskerne steriliserede stenene, og Mark Lever åbnede dem med hammer og mejsel i jagten på liv inde i stenene.
»Det var nødvendigt, at vores prøver ikke blev forurenet med bakterier andre steder fra, da det ville formindske troværdigheden af resultatet. Derfor kiggede vi inde i stenene og sikrede os, at væske fra boringen ikke var trukket derind,« fortæller Mark Lever.
Sten indeholdt DNA fra bakterier
Forskerne undersøgte stenprøverne for spor af DNA.
DNA-analysen viste, at klipperne i jordskorpen indeholder DNA og gener, der kendes fra metan- og sulfatproducerende bakterier.
\ Fakta
Metan er hovedkomponenten i naturgas og formodentlig det organiske molekyle, der findes mest af på Jorden. Produktion af metan er en udbredt form for metabolisme blandt bakterier. Sulfid er et molekyle, der kan indgå i mange svovlforbindelser. Sulfid kendes blandt andet for sin lugt af 'prut'.
»Dernæst beviste vi med en isotop-analyse, at bakterierne havde været levende, mens de befandt sig i stenene,« siger Mark Lever.
Bakterierne blev bragt med hjem
For at være helt sikre i deres konklusioner bragte forskerne stenene og bakterierne med hjem til laboratoriet, hvor de dyrkede dem i en væske, der efterlignede det havvand, som flyder ned gennem klipperne fra havbunden oven over.
Her lod de bakterierne gro i flere år.
Efter flere års ventetid kunne forskerne måle en stigning i mængden af metan i luftrummet over vandet.
»Det var det endelige bevis for, at der er levende bakterier og navnlig metan-producerende bakterier i jordskorpen under havet,« siger Mark Lever.
Bakterier lever uden fotosyntese
Et liv så langt fra solen afskær bakterierne fra fotosyntesen, der er grundlaget for næsten alt andet liv på Jorden.
Men bakterierne har alligevel fundet en energikilde, der gør dem i stand til at trives dybt nede i Jorden.
»Bakterierne lever af kemikalier, der frigives, når vandet siver ned gennem stenene. I stenene findes blandt andet jern-ioner, der kan reagere med havvand og producere brint, som bakterierne kan bruge som energikilde til at lave deres egne organiske materialer. Denne form for kemisk syntese, der er en anden energikilde end fotosyntese, findes andre steder på Jorden – eksempelvis omkring varme kilder havbunden - men det er første gang, den er fundet i jordens skorpe under havet,« fortæller Mark Lever.
Bakterier lever måske endnu dybere
Selvom de nye forskningsresultater rykker ved grænsen for, hvor bakterier kan leve, mener Mark Lever ikke, at vi endnu har set det mest ekstreme.
Indtil videre har forskerne boret flere hundrede meter ned i jordskorpen og fundet bakterier hver gang – uanset dybde. Men bakterier kan potentiel leve endnu dybere.
»En stor del af vores projekt handler om at finde grænserne for liv her på Jorden. Vi kender til bakterier, der kan leve under temperaturer op til 122 grader celsius, som kan være den begrænsende faktor for liv under havets bund. Hvis det også gør sig gældende for bakterier i jordskorpen, findes der måske bakterier helt ned til flere kilometer under havbunden,« spekulerer Mark Lever.
Mark Lever fortsætter arbejdet med bakterierne fra dybt i jordskorpen. Blandt andet skal kommende forskning vise, hvor stor udveksling af metan, sulfat og kul, der sker mellem økosystemet under havbunden og resten af Jorden.
