زلزله همیشه مرگ‌آور نیست

محبوبه ستارزاده -گروه علم و فناوری: دانشمندان چینی با شبیه‌سازی زلزله، دریافتند نیروی ناشی از جابه جایی گسل‌ها در پوسته زمین می‌تواند انرژی مورد نیاز برای حیات در اعماق کره زمین را فراهم کند. در واقع این مطالعه، بینش جدیدی درباره چگونگی بقای حیات در اعماق تاریک و تحت فشار سیاره ما ارائه می‌دهد. یافته‌های چنین تحقیقی، این ایده که نور خورشید منبع نهایی انرژی برای کل حیات است را به چالش می‌کشد و عملاً می‌تواند درک ما   از احتمال وجود موجودات زنده در سیارات دیگر را متحول کند.

یک منبع انرژی ثابت
مدت‌ها تصور می‌شد که در اعماق زمین، بدون نور خورشید و مواد مغذی محدود، جایی وجود نداشته باشد که حیات بتواند در آن شکوفا شود، اما ظاهراً به هرحال حیات راهی پیدا می‌کند. پیش از این، اکوسیستمی‌از موجودات پروکاریوتی یا پیش‌هسته‌ای(موجودات تک سلولی بدون هسته و اندامک‌های غشادار مانند میتوکندری)، شناخته شده بود که در شرایط سخت رشد می‌کنند و به انرژی حاصل از واکنش‌های شیمیایی بین آب و سنگ وابسته هستند. در حالی که دانشمندان معتقد بودند گاز هیدروژن، منبع انرژی شناخته شده‌ای برای این موجودات محسوب می‌شود، اما منشأ اکسیدانت‌های ضروری برای متابولیسم آنها همچنان به عنوان یک راز باقی مانده بود. حالا به نظر می‌رسد این تحقیقات جدید، می‌تواند از این راز پرده بردارد. این تحقیق در واقع نشان داد که هرگونه فعالیت لرزه‌ای و شکستگی پوسته زمین می‌تواند به عنوان یک منبع انرژی ثابت عمل کرده و حیات در اعماق زمین را تقویت کند (اکسیدانت به موادی گفته می‌شود که با واکنش‌های شیمیایی باعث اکسیداسیون در مواد دیگر می‌شوند).تیم تحقیقاتی مؤسسه ژئوشیمی‌گوانگژو، جابه‌جایی نسبی در دوطرف گسل پوسته زمین در زمان وقوع زمین لرزه را در آزمایشگاه‌هایی مجهز شبیه‌سازی کردند. این تیم با تمرکز بر کانی سیلیکات رایج یعنی «کوارتز»، در نهایت دریافتند میکروب‌هایی که در اعماق زمین زندگی می‌کنند، می‌توانند انرژی مورد نیاز خود را از شکستگی‌های سنگ‌ها در اثر زلزله دریافت کنند.

سنگ‌های انرژی زا
شکستگی سنگ‌ها در اثر حرکت گسل‌ها، نیروی مورد نیاز برای تجزیه آب و ایجاد ترکیباتی غنی را فراهم می‌کند و زمینه‌ساز حیات در اعماق کره می‌شوند. جابه جایی گسل‌ها می‌تواند جفت‌های اکسایش-کاهش مختلفی ایجاد کند (جفت‌های اکسایش-کاهش (ردکس) به واکنش‌هایی گفته می‌شود که در آن‌ها، یک گونه الکترون از دست می‌دهد و گونه دیگر الکترون دریافت می‌کند). همچنین آهن به عنوان عنصر رایج در سنگ‌ها و آب‌های زیرزمینی، می‌تواند نقش کلیدی در این واکنش‌ها ایفا و منبع انرژی پایداری برای حیات در اعماق زمین و به‌طور بالقوه روی سایر اجرام سیاره‌ای فراهم کند.
روزنامه ساوت چاینا مورنینگ پست گزارش داد که محققان در این پژوهش، دو نوع اساسی از شکستگی سنگ‌ها را بازسازی کرده‌اند. اول شکستگی‌های کششی که در آن سنگ‌ها ترک می‌خورند و سطوح جدیدی را در معرض آب قرار می‌دهند و دیگری شکستگی‌های برشی که در آن گسل‌ها به طور مداوم سنگ‌ها را در آب خرد می‌کنند. انرژی مقطعی حاصل از شکستگی سنگ‌ها باعث تجزیه مولکول‌های آب و ایجاد مولکول‌های بسیار واکنش‌پذیری به نام رادیکال‌های آزاد می‌شود. پس از آن، این رادیکال‌های آزاد، گاز هیدروژن (H₂) به عنوان یک سوخت شناخته شده برای حیات زیرسطحی عمیق و اکسیدان‌های مهمی‌مانند پراکسید هیدروژن (H₂O₂) را ایجاد می‌کنند که از آنها می‌توان به عنوان منبع انرژی برای حیات میکروبی یاد کرد.همچنین این مطالعه نشان داد که ترکیبات تولید شده توسط زلزله، با آهن واکنش می‌دهند و آن را به اشکال مختلف آهن دو ظرفیتی (Fe²⁺) و آهن سه ظرفیتی (Fe³⁺) تبدیل می‌کنند. این تبدیل، به نوبه خود بر ژئوشیمی‌سایر عناصر تأثیر می‌گذارد و در نهایت متابولیسم میکروبی را حفظ می‌کند. لازم به ذکر است که بسته به شدت زلزله، میزان انرژی تولید شده واقعاً قابل توجه است.چرخه اکسایش آهن، بر ژئوشیمی‌سایر عناصر حیاتی مانند کربن، نیتروژن و گوگرد نیز به عنوان عناصر لازم برای حفظ حیات میکروبی، تأثیر می‌گذارد. در واقع می‌توان گفت جریان مداوم الکترون‌ها که توسط انرژی مکانیکی شکستگی سنگ و واکنش‌های شیمیایی بعدی هدایت می‌شود، یک «شبکه برق زیرزمینی» برای حفظ جوامع میکروبی منحصر به فرد ایجاد می‌کند.