Frakturerade stenar av nedslagskratrar har föreslagits vara värd för djupa mikrobiella samhällen på jorden, och potentiellt andra jordiska planeter, men direkta bevis förblir svårfångade. I en ny studie publicerad i Naturkommunikation , ett team av forskare visar att den största slagkratern i Europa, Siljans nedslagsstruktur, Sverige, har varit värd för långvarig djup mikrobiell aktivitet.

Livet frodas djupt under våra fötter i en stor men underutforskad miljö som myntade den djupa biosfären. Kolonisering av dessa djupa miljöer-på jorden och eventuellt på andra jordliknande planeter-kan ha orsakats av meteoritpåverkan. Sådana våldsamma händelser ger både utrymme åt mikrobiella samhällen på grund av intensiv frakturering, och värme som driver vätskecirkulationen som är gynnsam för djupa ekosystem. Speciellt på planetariska kroppar som annars är geologiskt döda, sådana system kan ha tjänat som sällsynta tillflyktsorter för livet med betydande astrobiologiska implikationer.

På den natursköna platsen Siljan, i hjärtat av Sverige, en imponerande effektstruktur av> 50 km diameter bildades för nästan 400 miljoner år sedan. Tidigare välkända borrförsök efter djup naturgas förnyas nu, och från dessa nyligen hämtade borrkärnor, ett team av forskare har hittat utbredda bevis på djupt forntida liv.

Henrik Drake, vid Linnéuniversitetet, Sverige, och huvudförfattare till studien, förklarar upptäckten:"Vi undersökte det intensivt uppbrutna berget på betydande djup i kratern och noterade små kristaller av kalciumkarbonat och sulfid i sprickorna. När vi analyserade den kemiska sammansättningen i dessa kristaller blev det klart för oss att de bildades efter mikrobiell aktivitet . Specifikt, det relativa överflödet av olika isotoper av kol och svavel i dessa mineraler säger oss att mikroorganismer som producerar och konsumerar växthusgasen metan har funnits, och även mikrober som reducerar sulfat till sulfid. Dessa är isotopiska fingeravtryck för forntida liv."

Nick Roberts vid British Geological Survey, och medförfattare till studien, berättar mer om hur tidpunkten för den mikrobiella aktiviteten kunde uppskattas:"Vi tillämpade nyutvecklade radioisotopiska dateringstekniker på de små kalcitkristallerna som bildas efter mikrobiell metancykel, och kunde fastställa att de bildades i intervallet för 80 till 22 miljoner år sedan. Detta markerar långvarig uråldrig mikrobiell aktivitet i nedslagskratern, men också att mikroberna levde upp till 300 miljoner år efter nedslaget. Vår studie visar att detaljerade multimetodundersökningar behövs för att förstå kopplingen mellan påverkan och koloniseringen, Henrik Drake fortsätter. "På Siljan ser vi att kratern är koloniserad men att den främst har uppstått när förhållandena, som temperatur, blev gynnsammare än vid nedslagshändelsen. Själva påverkansstrukturen, med en ringzon av förkastade paleozoiska sediment, har varit optimal för djup kolonisering, eftersom organiska ämnen och kolväten från skiffer har migrerat genom den spruckna kratern och har fungerat som energikällor för de djupa mikrobiella samhällena."

Christine Heim, vid universitetet i Göttingen, Tyskland, medförfattare tillägger:"De bevarade organiska molekylerna som vi kunde detektera i mineralerna ger oss ytterligare bevis både för mikrobiell aktivitet i kratern, när vi hittar molekyler som är specifika för vissa mikroorganismer, men också för mikrobiell biologisk nedbrytning av skifferbaserade kolväten, leder i slutändan till produktion av sekundär mikrobiell metan på djupet."

"Detaljerad förståelse av mikrobiell kolonisering av nedslagskratrar har omfattande astrobiologiska implikationer. Metoden som vi presenterar bör vara optimal för att tillhandahålla rumsliga begränsningar för forntida mikrobiell metanbildning och användning i andra nedslagskratersystem, såsom de metanemitterande kratrarna på Mars, Magnus Ivarsson, Naturhistoriska riksmuseet, en medförfattare till studien, lägger till.

Henrik Drake sammanfattar:"Våra fynd bekräftar verkligen att nedslagskratrar är gynnsamma mikrobiella livsmiljöer på jorden och kanske bortom."