แอนตาร์คติคผลิตไนตรัสออกไซด์ที่ไม่มีชีวิต

การค้นพบเผยให้เห็นกลไกที่ไม่ใช่ชีวภาพของการก่อก๊าซเรือนกระจก

ดอนฮวนบ่อน้ำในแอนตาร์กติก มีขนาด 1, 000 ถึง 400 เมตรและเป็นแหล่งน้ำที่เค็มที่สุดในโลก ©มหาวิทยาลัยจอร์เจีย
อ่านออกเสียง

ในน้ำของบ่อในแอนตาร์คติคกระบวนการทางเคมีกำลังเกิดขึ้นซึ่งก่อให้เกิดไนตรัสออกไซด์ในรูปแบบใหม่โดยสิ้นเชิง ก๊าซเรือนกระจกที่แข็งแกร่งไม่ได้ผลิตตามปกติเนื่องจากกิจกรรมของจุลินทรีย์ แต่ในกรณีที่ไม่มีชีวิต ตอนนี้ตีพิมพ์ใน Nature Geoscience การค้นพบนี้มีความหมายสำหรับทั้งการวิจัยสภาพภูมิอากาศและการค้นหาสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ต่างดาว

สระว่ายน้ำดอนฮวนในหุบเขาแห้งแล้งแห่งหนึ่งของแอนตาร์คติคไม่ได้เชิญชวนอย่างแน่นอน: ตั้งอยู่ระหว่างยอดเขาที่ขรุขระและยอดเขาขรุขระมีน้ำเค็มกว่ามหาสมุทรในโลกถึง 18 เท่าและมหาสมุทรที่เลวร้ายกว่าทะเลเดดซีแปดเท่า แม้จะมีอุณหภูมิแช่แข็งน้อยกว่าลบ 40 องศา แต่ขนาดใหญ่ประมาณ 1.00 คูณ 400 เมตรบ่อน้ำตื้นที่ไม่เคยหยุดนิ่ง ในการค้นพบครั้งแรกในปี 2504 นักวิจัยขั้วโลกได้ค้นพบแบคทีเรียและสาหร่ายขนาดเล็กในน้ำในบ่อ นักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยจอร์เจียได้ตรวจสอบ Don Juan Tümpelอีกครั้งพร้อมผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจ

แอนตาร์คติกา

อันที่จริงนักวิจัยต้องการทดสอบวิธีการตรวจจับทางชีวเคมีและจุลชีววิทยาซึ่งภายใต้สภาวะที่รุนแรงเช่นที่มีอยู่บนดาวอังคารสามารถตรวจพบโมเลกุลชีวิตหรือโมเลกุลอินทรีย์ Samantha Joye นักวิจัยจากวิทยาลัยศิลปะและวิทยาศาสตร์อเมริกันแฟรงคลินกล่าวว่าดินและน้ำในสระและหินโดยรอบมีความคล้ายคลึงกับที่พบในดาวอังคาร "เป็นสถานที่ที่เหมาะสำหรับการสำรวจกิจกรรมของจุลินทรีย์ในสภาวะที่รุนแรง"

นักวิจัยในชุดที่ผ่านการฆ่าเชื้อเป็นตัวอย่าง© University of Georgia

ไม่มีชีวิต แต่เป็นไนตรัสออกไซด์

เพื่อแยกการปนเปื้อนนักวิจัยจึงทำงานในชุดป้องกันหมันและด้วยเครื่องมือฆ่าเชื้อ อย่างไรก็ตามชีวิตหรือผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมอินทรีย์นักวิทยาศาสตร์ที่พบในตัวอย่างของพวกเขาไม่ได้อีกต่อไป เห็นได้ชัดว่าระดับน้ำที่ลดลงและความเค็มที่เพิ่มขึ้นก็ทำให้สิ่งมีชีวิตตัวสุดท้ายตายไป นั่นไม่ใช่สิ่งที่คาดไม่ถึง สิ่งที่น่าแปลกใจก็คือสิ่งที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง: แม้ว่าจะไม่มีรูปแบบชีวิตที่ชัดเจน แต่การวัดที่ลงทะเบียนอย่างชัดเจนเกี่ยวกับการผลิตไนตรัสออกไซด์หรือที่เรียกว่าไนตรัสออกไซด์

"สิ่งที่เราค้นพบคือปฏิกิริยาต่อเนื่องระหว่างน้ำเกลือกับหินที่ผลิตผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายรวมถึงไนตรัสออกไซด์และไฮโดรเจน" Joye อธิบาย "แม้ว่าเราจะไม่สามารถตรวจจับ 'ก๊าซชีวภาพ' เช่นไฮโดรเจนซัลไฟด์และมีเธน แต่เราก็สามารถตรวจจับไนตรัสออกไซด์ที่มีความเข้มข้นสูงซึ่งมักจะเป็นตัวบ่งชี้กิจกรรมของจุลินทรีย์ . จอแสดงผล

กลไกที่ไม่ใช่ชีวภาพเป็นแหล่งไนตรัสออกไซด์

อย่างไรก็ตามเนื่องจากไม่มีจุลินทรีย์ในสระนักวิจัยเชื่อว่าจะต้องมีกลไกทางเลือกไม่ใช่ชีวภาพ ยกตัวอย่างเช่นปฏิกิริยาของไนเตรตจากน้ำเกลือกับหินบะซอลต์ของดินอาจพิจารณา กลไกดังกล่าวจะเกี่ยวข้องกับการวิจัยสภาพภูมิอากาศเนื่องจากไนตรัสออกไซด์เป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีประสิทธิภาพ หากมีความเป็นไปได้ว่าการผลิตไนตรัสออกไซด์ประเภทนี้อาจเกิดขึ้นในส่วนอื่น ๆ ของแอนตาร์กติกหรือแม้กระทั่งในละติจูดพอสมควรก็อาจหมายความว่าการประเมินนั้นเพียงพอ ในอนาคตการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจะต้องมีการปรับ

ในการวิจัยอวกาศการค้นพบแหล่งไนตรัสออกไซด์ที่ไม่รู้จักมาก่อนนี้เปิดช่องทางใหม่สำหรับการสำรวจ เนื่องจากบนดาวอังคารยานสำรวจอวกาศได้ค้นพบน้ำปริมาณเล็กน้อยใต้พื้นผิวโลก การค้นพบจากแอนตาร์กติกสามารถช่วยพัฒนาเซ็นเซอร์และเครื่องมือวัดที่ดีขึ้นสำหรับสีที่ใช้ในการชะล้าง จากสิ่งนี้มันเป็นไปได้ที่จะตัดสินว่าสุสานเหล่านี้ก่อตัวขึ้นที่นั่นได้อย่างไรและพวกเขาจะสามารถดำรงชีวิตจุลินทรีย์ในรูปแบบใด ๆ

(มหาวิทยาลัย Georgia, 27.04.2010 - NPO)