Een door chemisch neerslag gevormde ‘schoorsteen’ en plakken van microorganismen op de bodem van een moddervulkan in de Golf van Mexico.

Ian MacDonald, Texas A&M University

Leven bij een onderzeese moddervulkaan

De omstandigheden kunnen er nauwelijks slechter zijn voor leven: in de onderzeese moddervulkaan komen, met onregelmatige tussenpozen, modder, olie, zeer zout water en diverse – vaak sterk giftige – gassen omhoog uit plaatselijke concentraties van spleten of (door chemisch neerslag gevormde) ‘schoorstenen’. Het leefmilieu is bovendien afgesloten van licht en zuurstof. Dit betekent dat de daar levende microben niet alleen aan extreme omstandigheden zijn blootgesteld, maar ook dat er steeds opnieuw plotselinge veranderingen optreden van de ene naar de andere extreme situatie. In sommige gevallen gaat het overigens om een min of meer gelijkblijvende omstandigheid: er zijn ook microben verzameld uit zogeheten onderzeese pekelmeren. Dit zijn depressies in de zeebodem waar zich extreem zout water bevindt wat zich niet mengt met het bovenliggende gewone zeewater.

Zwart, zeer zout zuurstofarm water met schelpdieren.

Ian MacDonald, Texas A&M University

Zoutmeer

Het onderzeese zoutmeer dat in de Golf van Mexico werd bemonsterd, was een overblijfsel van een vroegere onderzeese moddervulkaan. De monsters werden verzameld met een (bemande) duikboot die ongeveer 600 m diep dook. De bemonsterde moddervulkaan en het zoutmeer lagen op ongeveer gelijke diepte, maar wel zo’n 120 km uit elkaar. Tijdens de onderzeese expeditie konden de onderzoekers de moddervulkaan in actie zien: grote pluimen van troebele gasbellen (grotendeels methaan) stegen op uit de kokende bodem, net zoals in Yellowstone Park. De pluimen stegen honderden meters hoog op.

Microben

De levensgemeenschappen die de onderzoekers aantroffen, zijn sterk verschillend voor het onderzeese zoutmeer en de onderzeese moddervulkaan. Beide zijn sterk verschillend van de leefgemeenschappen in het omringende zeewater. Ondanks de extreem ongunstige omstandigheden gaat het niet om ‘armoedige’ levensgemeenschappen. Integendeel, het gaat om gemeenschappen die goed aan de omstandigheden zijn aangepast, en die daar zelfs een bloeiend bestaan leiden. Het lijkt waarschijnlijk dat de stofwisseling van de microben vooral aangepast is om snelle veranderingen in de geochemische omstandigheden te verwerken. Hierbij houden ze rekening met de intensiteit en de frequentie van de uit de vulkaanbodem uitgestoten vloeistoffen.

De bijzondere aanpassingen die de microorganismen hebben ontwikkeld, kunnen volgens de onderzoekers wellicht worden toegepast voor nieuwe processen en producten op het gebied van de biotechnologie.

Buitenaards leven mogelijk?

Onderzeese moddervulkanen hebben een – geologisch gezien – korte levensduur. Dat werpt de vraag op hoe dergelijke levensgemeenschappen overleven wanneer de moddervulkaan ophoudt actief te zijn. Voedsel is wellicht niet eens het ergste probleem. Als er geen activiteit meer plaatsvindt, zakken veel olieachtige zware stiffen en uitgestoten zeer zout water langzaam terug om een onderzees zoutmeer te vormen. Maar hoe komen de organismen op de locatie van een zich nieuw ontwikkelende onderzees moddervulkaan. Wachten ze betere tijden af in de zeebodem. Of kunnen ze door het ‘normale’ zeemilieu reizen? Als dat mogelijk is, kan ook buitenaards leven op onvermoede plaatsen voorkomen.

Referentie:

Joye et al., 2009. Metabolic variability in seafloor brines revealed by carbon and sulphur dynamics. Nature Geosciences, advance online publication April 6, 2009.

Zie ook:

• Onmogelijke microben zetten methaancyclus op z’n kop (Kennislinkartikel van RU)
• Mars leek op aarde (Kennislinkartikel van NGV Geonieuws)
• Mars-bacterie oud nieuws (Kennislinkartikel)
• Borrelende zeebodem (Kennislinkartikel van NWO)
• Moddervulkaan door boring (Kennislinkartikel)
• Geld voor slachtoffers moddervulkaan (Kennislinkartikel)