Kolväten sipprar i södra Mexikanska golfen och avger en viskös petroleum, ungefär som asfalt. Kolväten fungerar som en energikälla för mikrober och i sin tur, mikrobiell biomassa är en födokälla för en mångsidig gemenskap av organismer inklusive rörmaskar, musslor, krabbor och räkor. Kredit:Centrum för marina miljövetenskaper (MARUM), universitetet i Bremen
COVID-19-pandemin är en skarp påminnelse om att vi rör oss genom en värld formad av osynligt liv. Bakterie, virus, och andra mikroskopiska organismer reglerar jordens vitala funktioner och resurser, från luften vi andas till all vår mat och de flesta av våra energikällor. Uppskattningsvis en tredjedel av jordens mikrober är bokstavligen dolda, begravd i sediment djupt under havsbotten. Nu, Forskare har visat att dessa "djupa biosfäriska" mikrober inte stannar kvar utan bubblar upp till havsbotten tillsammans med vätskor från nedgrävda petroleumreservoarer. Dessa liftare i petroleumsläckare diversifierar det mikrobiella samhället som frodas vid havsbotten, påverkar djuphavsprocesser, som kolcykling, som har globala konsekvenser.
"Denna studie bekräftar att petroleum sipprar är en kanal för att transportera liv från den djupa biosfären till havsbotten, säger medförfattaren Emil Ruff, en forskare vid Marine Biological Laboratory (MBL), Woods Hole. Studien, ledd av Anirban Chakraborty och Casey Hubert från University of Calgary, publiceras denna vecka i Proceedings of the National Academy of Sciences .
Teamet analyserade 172 havsbotten sedimentprover från östra Mexikanska golfen som hade samlats in som en del av en undersökning från 2011 för oljeindustrin. En bråkdel av dessa prover innehöll migrerade gasformiga kolväten, huvudkomponenterna i olja och gas. Dessa petroleum sipprar på havsbotten hyser distinkta mikrobiella samhällen med bakterier och arkéer som är välkända invånare i djupa biosfärsediment.
"Medan sedimentering långsamt begraver mikrobiella samhällen i den djupa biosfären, dessa resultat visar att det mer är en tvåvägsgata. Mikroberna som kommer tillbaka erbjuder ett fönster till livet begravt djupare nedanför, " säger Hubert. "Dessa relativt tillgängliga ytsediment ger oss en inblick i det stora, underjordiska riket."
Återvinner sedimentkärnor från Mexikanska golfen på TDI-Brooks-fartyget R/V Brooks McCall. Kredit:Daniel Brooks
Studien lägger också till en ny dimension för att förstå den metaboliska mångfalden av havsbottnar petroleum sipprar mikrobiella samhällen. "Om det inte vore för mikroberna som lever vid kolväten sipprar, haven skulle vara fulla av gas och olja, " säger Chakraborty.
Medförfattarna Bernie Bernard och James Brooks från TDI-Brooks International erhöll de 172 Mexikanska golfens sedimentkärnor och utförde geokemiska tester på dem, sätta scenen för mikrobiologiska tester vid University of Calgary.
Kolväten sipprar ut i södra Mexikanska golfen och släpper ut en trögflytande petroleum, ungefär som asfalt. De flesta djur som hittas vid kolväten sipprar, som musslor och krabbor, är direkt eller indirekt beroende av mikroorganismer som kan oxidera petroleumföreningarna. Kredit:Center for Marine Environmental Sciences (MARUM), University of Bremen.
"En av styrkorna med denna studie är det stora antalet analyserade prover, möjliggör robusta statistiska slutsatser av mikroberna som finns i petroleumsläckarna, " säger Ruff. Eftersom havsbotten är så svår att komma åt, undersökningar av djuphavsekosystem begränsas ofta av antalet och kvaliteten på proverna. Teamet använde metagenomiska metoder för att bestämma vilka mikrober som fanns i sedimentproverna, och genomsekvensering av särskilt intressanta organismer för att indikera vad deras aktivitet i underytan kan vara.
