Forskare har hittat kemiska spår av mikroorganismer långt ner i berggrunden väster om Östersund. Fynden visar att metanproducerande liv har varit aktivt under flera skilda perioder i områdets geologiska historia.
Undersökningen bygger på prover från det omkring 2,3 kilometer djupa forskningsborrhålet COSC-2. Ett internationellt forskarlag lett från Linnéuniversitetet har analyserat mineral, grundvatten och lösta gaser för att förstå hur livet under marken förändrats över tid.
Resultaten pekar på en underjordisk livsmiljö som återkommande har kunnat hysa mikroorganismer medan berggrunden lyfts, svalnat och påverkats av erosion. Forskningen presenteras i Linnéuniversitetets nyhet via Phys.org.
Mineralen bevarar kemiska spår
Forskarna undersökte bland annat kalcit som bildats i bergets sprickor. Mineralen innehåller information om den kemiska miljön när kristallerna växte.
Särskilt intressant var fördelningen mellan olika kolisotoper. Isotoper är varianter av samma grundämne med olika antal neutroner. Vid mikrobiell metanproduktion används lättare kol företrädesvis, vilket kan lämna kvar en större andel tungt kol i omgivningen.
I kalciten fann forskarna kraftig anrikning av kol-13. De tolkar detta som spår av tidigare mikrobiell metanproduktion, så kallad metanogenes. Sådana signaler identifierades i mineral från djup ner till 1 907 meter.
Den äldsta dateringen är osäker
Med uran–bly-datering kunde forskarna uppskatta när mineralen bildades. Resultaten visar flera perioder av mineralbildning med spår av metanproduktion, bland annat för omkring 186, 124 och 59 miljoner år sedan. En yngre datering ligger på ungefär 1,8 miljoner år.
Den äldsta uppskattningen är omkring 378 miljoner år, men forskarna beskriver den som mindre säker. Osäkerheten anges till cirka 65 miljoner år åt vardera hållet. Det är därför viktigt att skilja den dateringen från de tydligare beläggen för senare aktivitet. Uppgifterna redovisas i originalstudien, tillgänglig via ResearchGate.
Livet förändras tillsammans med berget
Berggrunden ingick tidigare i den kaledoniska bergskedjan, vars rester finns i dagens skandinaviska fjäll. Under mycket långa tidsperioder har berg eroderats bort och tidigare djupt liggande lager kommit närmare ytan.
Forskarna kopplar de återkommande spåren av mikrobiell aktivitet till denna föränderliga miljö. När förhållandena blev gynnsamma kunde mikroorganismer åter kolonisera sprickor och producera metan.
Fynden innebär alltså inte att enskilda mikroorganismer har levt i hundratals miljoner år. De visar inte heller obruten aktivitet under hela tidsintervallet. Mineralen bevarar spår från olika tillfällen.
Kan vägleda sökandet efter liv
Den djupa biosfären är svår att undersöka eftersom den ligger långt bortom direkt observation. Borrkärnor ger tillgång till små delar av denna miljö, medan mineralens kemi kan ge ett längre tidsperspektiv än dagens vattenprover.
Enligt forskarna kan resultaten hjälpa till att tolka underjordiska livsmiljöer även på andra platser. Kunskap om vilka spår mikroorganismer lämnar efter sig kan också bidra till att utveckla sökandet efter liv under ytan på andra planeter.