Mars oppervlak. Afbeelding tegoed: NASA Klik om te vergroten
Een studie van de Universiteit van Californië, Berkeley, naar methaanproducerende bacteriën die bevroren zijn op de bodem van de twee mijl dikke ijskap van Groenland, kan wetenschappers helpen zoeken naar een vergelijkbaar bacterieel leven op Mars.
Methaan is een broeikasgas dat aanwezig is in de atmosfeer van zowel de aarde als Mars. Als een klasse van oude microben, Archaea genaamd, de bron is van het methaan van Mars, zoals sommige wetenschappers hebben voorgesteld, dan zouden onbemande sondes naar het oppervlak van Mars ernaar moeten zoeken op diepten waar de temperatuur ongeveer 10 graden Celsius (18 graden Fahrenheit) warmer is dan die gevonden aan de voet van de Groenlandse ijskap, volgens UC Berkeley-hoofdonderzoeker P. Buford Price, een professor in de natuurkunde.
Dit zou enkele honderden meters - zo'n 1000 voet - onder de grond zijn, waar de temperatuur iets warmer is dan het vriespunt en dergelijke microben zouden gemiddeld ongeveer één per kubieke centimeter moeten zijn, of ongeveer 16 per kubieke inch.
Hoewel Price niet snel een missie naar Mars verwacht om enkele honderden meters onder de oppervlakte te boren, kunnen methanogenen (methaangasvormende Archaea) net zo goed worden opgespoord rond meteoorkraters waar gesteente uit diepe ondergrond is gegooid.
"Het detecteren van deze concentratie van microben valt binnen het vermogen van de allernieuwste instrumenten, als ze naar Mars zouden kunnen worden gevlogen en als de lander naar beneden zou kunnen vallen op een plek waar Mars-orbiters de methaanconcentratie het hoogst hebben gevonden," zei Price . 'Er zijn een hoop kraters op Mars van meteorieten en kleine asteroïden die in botsing komen met Mars en materiaal van een geschikte diepte opwervelen, dus als je rond de rand van een krater keek en wat vuil opschepte, zou je ze kunnen vinden als je landt waar de methaan dat uit het interieur sijpelt, is het hoogst. ”
Price en zijn collega's publiceerden hun bevindingen vorige week in de Early Online-editie van het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences en presenteerden hun resultaten vorige week op de bijeenkomst van de American Geophysical Union in San Francisco.
Variaties in methaanconcentratie in ijskernen, zoals de 3.053 meter lange (10.016 voet lange) kern verkregen door het Greenland Ice Sheet Project 2, zijn gebruikt om het voorbije klimaat te meten. In die kern echter, sommige segmenten binnen ongeveer 100 meter, of 300 voet, van de laagste geregistreerde methaanniveaus, maar liefst 10 keer hoger dan verwacht zou worden van trends in de afgelopen 110.000 jaar.
Price en zijn collega's lieten in hun paper zien dat deze afwijkende pieken verklaard kunnen worden door de aanwezigheid in het ijs van methanogenen. Methanogenen komen op aarde veel voor op plaatsen zonder zuurstof, zoals in de geruchten van koeien, en hadden gemakkelijk kunnen worden afgeschraapt door ijs dat over de moerassige subglaciale grond stroomt en in enkele van de onderste ijslagen is verwerkt.
Price en zijn collega's vonden deze methanogenen in dezelfde voetdikke segmenten van de kern waar het overtollige methaan werd gemeten in anderszins helder ijs op een diepte van 17, 35 en 100 meter (56, 115 en 328 voet) boven gesteente. Ze berekenden dat de gemeten hoeveelheid Archaea, bevroren en nauwelijks actief, de waargenomen hoeveelheid overtollig methaan in het ijs had kunnen produceren.
'We vonden methanogenen op precies die diepten waar overtollig methaan was gevonden, en nergens anders', zei Price. 'Ik denk dat iedereen het erover eens is dat dit een rokend wapen is.'
Biologen van de Pennsylvania State University hadden eerder ijs geanalyseerd, enkele meters boven gesteente dat donkergrijs was vanwege het hoge slibgehalte, en tientallen soorten van zowel aërobe (zuurstofminnende) als anaërobe (zuurstof-fobische) microben identificeerde. Ze schatten dat 80 procent van de microben nog leefde.
Hoewel methaan is gedetecteerd in de atmosfeer van Mars, zou ultraviolet licht van de zon de hoeveelheid die in ongeveer 300 jaar was waargenomen, hebben afgebroken als een proces het methaan niet aanvulde, merkte Price op. Hoewel interactie van koolstofhoudende vloeistof met basaltgesteente mogelijk verantwoordelijk is, kunnen methanogenen in plaats daarvan ondergrondse waterstof en koolstofdioxide opnemen om het methaan te maken, zei hij.
Als methanogenen verantwoordelijk zijn, berekende Price dat ze zouden voorkomen in een concentratie van ongeveer één microbe per kubieke centimeter op een diepte van enkele honderden meters, waar de temperatuur - ongeveer nul graden Celsius (32 graden Fahrenheit) of een beetje warmer zou toestaan genoeg stofwisseling om in leven te blijven, net als de microben in de Groenlandse ijskap.
Het meeste laboratoriumwerk werd uitgevoerd door UC Berkeley-student H. C. Tung van de afdeling Milieuwetenschappen, Beleid en Management. Ze is nu afgestudeerd aan UC Santa Cruz. Ook medeauteur van de paper was Nathan E. Bramall, een afgestudeerde student aan de afdeling Natuurkunde.
Het werk werd ondersteund door het National Science Foundation Office of Polar Programs.
Oorspronkelijke bron: UC Berkeley News Release
