Manipulatorarmen på det fjärrstyrda fordonet Jason tar en ström av vätska från en hydrotermisk ventil. Vätskan innehåller gaser som är i flytande form på grund av det höga trycket i djuphavet. Upphovsman:Chris German/WHOI/NSF, NASA/ROV Jason 2012, © Woods Hole Oceanographic Institution
Ny forskning från Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) publicerad 19 augusti, 2019, i Proceedings of the National Academy of Science ger bevis på bildning och överflöd av abiotisk metan - metan som bildas av kemiska reaktioner som inte involverar organiskt material - på jorden och visar hur gaserna kan ha ett liknande ursprung på andra planeter och månar, även de som inte längre är hem för flytande vatten. Forskare hade länge märkt metan som släpptes från djuphavsventiler. Men medan gasen är riklig i atmosfären där den produceras av levande saker, metankällan vid havsbotten var ett mysterium.
"Att identifiera en abiotisk källa till djuphavsmetan har varit ett problem som vi har brottats med i många år, "säger Jeffrey Seewald, senior forskare vid WHOI som studerar geokemi i hydrotermiska system och är en av studiens författare.
Av 160 bergprover som analyserats från hela världens hav, nästan alla innehöll metanfickor. Dessa havsavlagringar utgör en reservoar som överstiger mängden metan i jordens atmosfär före industrialiseringen, uppskattar Frieder Klein, en maringeolog vid WHOI och huvudförfattare till studien.
"Vi blev helt förvånade över att hitta denna massiva pool av abiotisk metan i havskorpan och manteln, "Säger Klein.
Forskarna analyserade stenar med hjälp av Raman -spektroskopi, ett laserbaserat mikroskop som gör det möjligt för dem att identifiera vätskor och mineraler i en tunn skiva sten. Nästan varje prov innehöll en samling mineraler och gaser som bildas när havsvatten, rör sig genom den djupa oceaniska skorpan, är fångad i magma-het olivin. När mineralet svalnar, vattnet som fångas inuti genomgår en kemisk reaktion, en process som kallas serpentinisering som bildar väte och metan. Författarna visar att i annars ogästvänliga miljöer, bara två ingredienser - vatten och olivin - kan bilda metan.
"Här är en källa till kemisk energi som skapas av geologi, säger Seewald.
På jorden, djuphavsmetan kan ha spelat en kritisk roll för utvecklingen av primitiva organismer som lever vid hydrotermiska ventiler på havsbotten, Seewald förklarar. Och någon annanstans i solsystemet, på platser som Jupiters måne Europa och Saturns Enceladus, metan som produceras genom samma process kan ge en energikälla för grundläggande livsformer.