Upphovsman:CC0 Public Domain
Djupt inne i den steniga jorden, i de vätskefyllda sprickorna som skapas genom fracking, lever en gemenskap av mycket interaktiva mikrober - en som samtidigt kan få allvarliga konsekvenser för energiföretag, människors hälsa och forskare som undersöker potentialen för liv på Mars.
Ny forskning har avslöjat de genetiska detaljerna hos mikrober som finns i fracking brunnar. Inte bara trivs ett brett utbud av bakterier och virus i dessa sprickor som skapas av hydraulisk sprickbildning - de har också förmågan att producera metan, enligt en studie ledd av forskare vid Ohio State University och publicerad i tidskriften Förfaranden från National Academy of Sciences .
Det betyder att det är möjligt att de små livsformerna kan skapa mer energi - och från en annan källa - än frackingföretagen går efter i första hand.
Å andra sidan, mikroberna som finns i prover från brunnar i Ohio, West Virginia och Pennsylvania kan peka på potentiella problem ur branschens synvinkel - de kan visa sig frätande, giftig eller på annat sätt problematisk, sa studiens huvudförfattare, Kelly Wrighton, en biträdande professor i mikrobiologi vid Ohio State.
"Energiföretag spenderar mycket pengar och resurser på att försöka bli av med livet i dessa system, " Hon sa.
Hydraulisk sprickbildning innebär att man tvingar öppna sprickor i stenar djupt i jorden genom att introducera högtrycksvätska och andra komponenter, inklusive sand och kemikalier, för att utvinna olja eller gas. Kemikalier, stabilisatorer och vatten som injiceras i brunnarna bidrar utan tvekan till den mikrobiella mångfalden i dem, sa forskarna.
Detta var den första studien som tittade på mikrober från flera platser i en kontrollerad miljö, och presenterade en sällsynt vetenskaplig möjlighet, sade studieförfattaren Michael Wilkins, en biträdande professor i geovetenskap vid Ohio State.
"Dessa brunnar är så djupa och svåra att ta prov på - tillgång till vätskan i brunnarna gav oss ett unikt tillfälle att förstå hur dessa mikrober lever i dessa briljanta, högt tryck, högtemperaturförhållanden, "Sa Wilkins.
Resultaten som beskrivs i studien kommer att informera frackingindustrin, miljöaktivister och andra. Men de har också potentiella konsekvenser mycket längre hemifrån.
"Att hitta liv i dessa steniga, salt, förhållanden som är svåra att överleva skulle inte vara annorlunda än att hitta liv på en annan planet, "sa Wrighton, som nyligen ansökte om ett NASA -bidrag i förhållande till den strävan.
"Om vi vill tänka på hur livet skulle se ut om det kunde finnas på Mars, det här är förmodligen ett ganska bra ställe att börja. "
Tidigare studier av fracking brunnar hade dokumenterat förekomsten av vissa mikrober och belyst deras förmåga att göra metan, men gav inte detaljerad information om hur komplexa samhällena är och hur de interagerar, sade studieförfattaren Mikayla Borton, en miljövetenskaplig doktorand i Wrightons laboratorium.
Dessa svar kom från att ta 40 prover från fem fracking brunnar till labbet, manipulera miljön för att "dra ut" mikrober som inte skulle ha identifierats i ett grundläggande fältförsök och genomföra genomiska analyser.
Forskarna tillsatte också en förening som kallas glycinbetain till proverna och spårade gasutsläpp över tid, bekräftar att när du uppmanas, mikroberna producerade metan.
"Det är verkligen viktigt att veta vad dessa organismer kan göra - att förstå deras genomiska potential och metaboliska interaktioner - och ta reda på vilken inverkan det kan ha på ekosystemet, "Sa Borton.
"Vi fann här att flera brunnar har liknande mikroorganismer, som kan producera metan. I teorin, det kan innebära att stimulering av det mikrobiella samhället på något sätt kan öka energiutbytet. Det har inte gjorts i skiffer än, men det görs i andra system, inklusive inom kolbrytning, " Hon sa.
Vidare, mikroberna som finns i frackinggruvorna har paralleller med mikrober som finns i andra proteinrika ekosystem, inklusive människans tarm och jord, Sa Borton.
"Det vi lär oss om dessa fracking -mikrober kan ha potential att svara på frågor om människors hälsa - inklusive hur plack bildas i våra artärer när vi har hjärt -kärlsjukdom, " Hon sa.