Các vi sinh vật sâu dưới lòng đất có thể được nuôi sống nhờ vào những trận động đất - Ảnh: CDC
Theo nghiên cứu công bố ngày 7-8 trên tạp chí Science Advances, các trận động đất tạo ra vết nứt trong lớp vỏ Trái đất, từ đó sinh ra hydro và chất oxy hóa - hai nguồn năng lượng thiết yếu nuôi sống các vi sinh vật dưới sâu.
Nghiên cứu do giáo sư Hà Hoành Bình (He Hongping) và giáo sư Chu Kiến Hi (Zhu Jianxi) thuộc Viện Địa hóa Quảng Châu, Viện Hàn lâm khoa học Trung Quốc chủ trì.
Trước đây, giới khoa học từng cho rằng khu vực sâu dưới lòng đất không thể duy trì sự sống vì thiếu ánh sáng và chất hữu cơ. Tuy nhiên các phát hiện gần đây cho thấy một hệ sinh quyển rộng lớn và hoạt động mạnh mẽ vẫn tồn tại ở đó, nơi vi sinh vật khai thác năng lượng từ các phản ứng oxy hóa - khử giữa nước và đá.
Trong nghiên cứu này, nhóm khoa học đã mô phỏng hoạt động đứt gãy địa tầng và phát hiện rằng các gốc tự do sinh ra khi đá vỡ có thể phân giải phân tử nước, tạo ra hydro (H₂) và các chất oxy hóa như hydro peroxide (H₂O₂).
Các chất này hình thành một "gradient" oxy hóa - khử đặc trưng trong các khe nứt, đồng thời phản ứng với sắt trong nước ngầm và đá, làm biến đổi trạng thái oxy hóa của sắt - từ Fe²⁺ sang Fe³⁺ hoặc ngược lại, tùy theo điều kiện môi trường.
Đặc biệt, trong các khe nứt chứa nhiều vi sinh vật, lượng hydro sinh ra nhờ hoạt động đứt gãy có thể cao gấp 100.000 lần so với các cơ chế sinh hydro từng biết như biến đổi serpentin hoặc phân rã phóng xạ.
Quá trình này không chỉ thúc đẩy chu trình oxy hóa - khử của sắt, mà còn ảnh hưởng đến các nguyên tố địa hóa học khác như carbon, nitơ và lưu huỳnh, qua đó duy trì chuyển hóa của hệ vi sinh vật dưới lòng đất.
Các nhà nghiên cứu cho rằng cơ chế này có thể tồn tại ở những hành tinh có cấu trúc tương tự Trái đất, mở ra khả năng duy trì sự sống ngoài không gian mà không cần ánh sáng Mặt trời. Đây được xem là một hướng đi mới trong hành trình tìm kiếm sự sống trong vũ trụ.
