Las fallas de la corteza generan fuentes de energía clave
Investigadores chinos han cuestionado recientemente la arraigada creencia de que "toda la vida depende de la luz solar". En un nuevo estudio los investigadores identificaron cómo los microbios en las zonas profundas del subsuelo pueden obtener energía de las reacciones químicas impulsadas por las fallas de la corteza, lo que ofrece información crucial sobre la vida en las profundidades de la Tierra.
La investigación fue dirigida por el profesor He Hongping, miembro de la Academia China de Ciencias (CAS), y el profesor Zhu Jianxi, ambos del Instituto de Geoquímica de Guangzhou de la CAS.
Considerado durante mucho tiempo inhóspito para la vida debido a la ausencia de luz solar y materia orgánica, en los últimos años se ha descubierto que el subsuelo profundo alberga una biosfera a gran escala y altamente activa, repleta de diversos microorganismos. Estos microbios obtienen energía de reacciones redox abióticas durante las interacciones agua-roca. El hidrógeno (H₂) es su principal fuente de energía y los oxidantes también son esenciales para las actividades metabólicas, pero hasta ahora sus orígenes no se comprendían bien.
Imagen: Esquema de la química redox impulsada por procesos mecánicos en el subsuelo profundo de planetas rocosos. Crédito: Dr. Wu Xiao
Para abordar este misterio, el equipo de investigación simuló actividades de fallas de la corteza y descubrió que los radicales libres producidos durante la fracturación de la roca pueden descomponer el agua, generando hidrógeno y oxidantes como el peróxido de hidrógeno (H₂O₂).
Estas sustancias crean un distintivo gradiente redox dentro de los sistemas de fracturas, que pueden reaccionar además con el hierro (Fe) en el agua subterránea y las rocas, oxidando el hierro ferroso (Fe²⁺) a hierro férrico (Fe³⁺) o reduciendo el hierro férrico (Fe³⁺) a hierro ferroso (Fe²⁺), dependiendo de las condiciones redox locales.
Se descubrió que en fracturas ricas en microbios, la producción de hidrógeno impulsada por fallas relacionadas con terremotos era hasta 100.000 veces mayor que la de otras vías conocidas, como la serpentinización y la radiólisis.
El equipo demostró que este proceso impulsa eficazmente el ciclo redox del hierro, que a su vez influye en los procesos geoquímicos de elementos como el carbono, el nitrógeno y el azufre, sustentando el metabolismo microbiano en la biosfera profunda.
Este estudio arroja nueva luz sobre las fuentes de energía y la diversidad ecológica de la biosfera profunda. Los profesores He y Zhu también señalaron que los sistemas de fracturas en otros planetas similares a la Tierra podrían proporcionar condiciones habitables para la vida extraterrestre, lo que abre una nueva vía para la búsqueda de vida más allá de la Tierra.
El estudio se ha publicado en Science Advances: Crustal faulting drives biological redox cycling in the deep subsurface
