11 april 2017

Op jacht naar leven diep in de aarde

Naast leven op het diepste punt van de aarde, de Challengerdiepte in de Marianentrog, zijn er nu aanwijzingen dat er tien kilometer dieper in de bodem ook leven zit. Aardwetenschappers van onder andere de Universiteit Utrecht vonden complexe organische moleculen gevangen in rotsfragmenten uit de aardkorst die door enorme moddervulkanen op de zeebodem terecht zijn gekomen. Ze publiceerden hun resultaten in Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Rotsfragmenten
Rotsfragmenten uit de diepe ondergrond. Foto: Oliver Plümper

Met onze eigen ogen kunnen we zien dat op het aardoppervlak leven aanwezig is. Ook weten we dat er levende wezens zijn kleiner dan we met het blote oog kunnen zien, zoals bacteriën of andere eencellige organismen. Maar waar we eigenlijk nooit bij hebben stilgestaan is dat er ook leven is ver onder onze voeten, diep in de aardkorst. Maar hoe diep, en hoe dat leven aan zijn energie komt was nog onbeantwoord.

Moddervulkanen

Enorme moddervulkanen bovenop de plek waar de Pacifische Plaat onder de Filipijnse Plaat verdwijnt spuwen stukjes gesteente naar boven die zo’n twintig kilometer onder de zeebodem zitten. Het koude vocht dat vrijkomt in het proces van de onder elkaar doorschuivende aardplaten, zorgt voor chemische reacties bij de rotsformaties diep daaronder. Dat proces heet serpentinisatie, en voorziet mogelijk het leven diep in de aarde van energie.

Organisch materiaal

Een interdisciplinair en internationaal onderzoeksteam, geleid door de Universiteit Utrecht, analyseerde in hun zoektocht naar leven in de diepe aarde stukken gesteente van zo’n twintig kilometer diepte, die door de moddervulkanen omhoog zijn gespuwd. Ze vonden organisch materiaal, ingekapseld in de stukken steen.

Flessenpost

“Het is een soort flessenpost”, vertelt Oliver Plümper, aardwetenschapper aan de Universiteit Utrecht en eerste auteur van het artikel. “Hoewel we niet met extreme precisie de exacte oorsprong kunnen aanwijzen van het organisch materiaal, duidt onze chemische analyse op leven heel diep binnen of zelfs onder de moddervulkaan.”

Oliver Plümper
Foto: Oliver Plümper

Warmtegrens

Deze bevindingen komen overeen met de berekeningen die de onderzoekers uitvoerden op basis van de warmtegrens voor leven, namelijk 122 graden Celsius, en de temperaturen die de onderzoekers verwachtten onder de moddervulkaan. Dit suggereert dat leven kan bestaan tot wel tien kilometer onder de Marianen-moddervulkanen.

Uniek kijkvenster

“De moddervulkanen vormen een uniek kijkvenster in de diepe ondergrond, en geven ons de mogelijkheid om processen te herleiden die anders verborgen blijven”, vertelt Helen King, aardwetenschapper aan de Universiteit Utrecht en tevens coauteur van de publicatie. “De vondst van het organisch materiaal in de omhooggespuwde gesteentes was bijzonder aangezien ze mogelijk wijzen op een diepe biosfeer onder de moddervulkanen.”

Origins Centre

Dit onderzoek draagt bij aan het Origins Centre, het nieuwe nationale onderzoeksinitiatief dat voortkomt uit de Nationale Wetenschapsagenda naar de oorsprong van leven. Inge Loes ten Kate, astrobioloog aan de Universiteit Utrecht en lid van de kerngroep van het Origins Centre licht toe: “Deze resultaten geven hele nieuwe inzichten op de bewoonbaarheid van onze planeet en wat de aarde uniek maakt in vergelijking met de rest van ons zonnestelsel. Dit is een van de speerpunten van het nieuwe Origins Centre.

Publicatie

Plümper O., King H.E., Geisler T., Liu Y., Pabst S., Savov, I.P., Rost D., Zack T. (2017) Subduction zone forearc serpentinites as incubators for deep microbial life. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)

Meer informatie

Dr. Oliver Plümper, Universiteit Utrecht, O.Plumper@uu.nl, +31 30 253 1199