Μικρόβια που σχημάτιζαν μεθάνιο, διατήρησαν την πρώιμη Γη θερμή

Για το μεγαλύτερο μέρος των δυο δισεκατομμυρίων πρώτων ετών της Γης, ο πλανήτης μας ήταν ένα πολύ διαφορετικό μέρος: το οξυγόνο ήταν λιγοστό, η μικροβιακή ζωή ήταν η κυρίαρχη στον πλανήτη, και ο Ήλιος ήταν σημαντικά λιγότερο φωτεινός από ότι είναι σήμερα. Ωστόσο το αρχείο των πετρωμάτων δείχνει ότι οι θάλασσες κάλυπταν ένα μεγάλο μέρος της πρόωρης Γης κάτω από τον νεαρό Ήλιο.

Οι επιστήμονες εδώ και καιρό συζητούν το τι κρατούσε αυτές τις θάλασσες από το να μην παγώνουν. Μια δημοφιλής θεωρία είναι ότι ισχυρά αέρια όπως το μεθάνιο, το οποίο είναι πιο ισχυρό ως αέριο του θερμοκηπίου από το διοξείδιο του άνθρακα, δημιούργησαν μια παχύτερη ατμόσφαιρα απ,ότι απαιτείται σήμερα για την διατήρηση του νερού σε υγρή μορφή.

Στην απουσία οξυγόνου, ο σίδηρος συσσωρεύθηκε στους αρχαίους ωκεανούς. Κάτω από τις σωστές χημικές και βιολογικές διεργασίες, αυτό ο σίδηρος οξειδωνόταν μέσω του θαλασσινού νερού και ανακυκλωνόταν πολλές φορές μέσω μιας πολύπλοκης επαναληπτικής διαδικασίας.

Μερικά μικρόβια θα μπορούσαν να “αναπνεύσουν” αυτόν τον οξειδωμένο σίδηρο, προκειμένου να ανταγωνιστούν εξελικτικά άλλα, όπως αυτά που έφτιαχναν μεθάνιο. Όταν η οξείδωση θα ήταν άφθονη, μια “κουρτίνα σιδήρου¨, θα μπορούσε να καταστέλλει τις εκπομπές του μεθανίου.

“Οι πρόγονοι των σύγχρονων μικροβίων που σχηματίζουν μεθάνιο και που “αναπνέουν” την οξείδωση, μπορεί να έχουν από καιρό ανταγωνιστεί για την κυριαρχία σε ενδιαιτήματα τα οποία σε μεγάλο βαθμό διέπονταν από χημεία βασισμένη στον σίδηρο”, αναφέρουν οι ερευνητές στη μελέτη τους, η οποία δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Geobiology.

Χρησιμοποιώντας λάσπη η οποία λήφθηκε από τον πυθμένα μιας τροπικής λίμνης, οι ερευνητές απέκτησαν μια νέα κατανόηση του πώς τα αρχαία μικρόβια σχημάτιζαν μεθάνιο παρά την ύπαρξη αυτής της “κουρτίνας σιδήρου”.

Η λάσπη η οποία συλλέχτηκε από τον πυθμένα της λίμνης Matano της Ινδονησίας, βρισκόταν σε ένα ανοξικό οικοσύστημα πλούσιο σε σίδηρο, το οποίο προσομοιάζει με τους αρχικούς ωκεανούς του πλανήτη μας. Οι ερευνητές τοποθέτησαν αυτή την λάσπη σε ειδικά εκκολαπτήρια τα οποία μιμούνται τις συνθήκες την πρώιμης Γης, και παρακολούθησαν την ποικιλομορφία των μικροβίων και τις εκπομπές μεθανίου για μια περίοδο 500 ημερών. Ελάχιστο μεθάνιο σχηματίστηκε όταν οι ερευνητές πρόσθεσαν οξιεδωμένο σίδηρο. Χωρίς αυτόν τα μικρόβια συνέχιζαν να σχηματίζουν σκουριά μέσα από πολλαπλές αραιώσεις.

Επεκτείνοντας τα ευρήματα αυτά στο παρελθόν, η ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η παραγωγή μεθανίου θα μπορούσε να υφίσταται σε μέρη των ωκεανών όπου δεν ήταν παρών η διαδικασία της οξείδωσης. Σε αντίθεση με την κατάσταση στους σημερινούς αεριζόμενους ωκεανούς, όπου το μεγαλύτερο μέρος του φυσικού αερίου που παράγεται στο θαλάσσιο πυθμένα καταναλώνεται πριν φθάσει στην επιφάνεια, το μεγαλύτερο μέρος του αρχαίου μεθανίου θα είχε διαφύγει στην ατμόσφαιρα παγιδεύοντας θερμότητα από τον νερό Ήλιο.

Παραπομπές

M. S. Bray et al. Shifting microbial communities sustain multiyear iron reduction and methanogenesis in ferruginous sediment incubations. Geobiology (2017). DOI: 10.1111/gbi.12239

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *