🌍 Terramotos, um impulso inesperado para a vida invisível

Sob os nossos pés, um ecossistema pouco conhecido prospera na escuridão total, representando cerca de um terço da biomassa terrestre. Como é que estas formas de vida conseguem sobreviver sem luz, em ambientes muitas vezes pobres em recursos? Um estudo recente realizado no Parque de Yellowstone traz um elemento de resposta inesperado: os pequenos terramotos poderiam desempenhar o papel de verdadeiros revitalizantes para estas comunidades escondidas.

Uma equipa de investigadores examinou as consequências de uma série de abalos sísmicos ocorridos em 2021 no campo vulcânico do planalto de Yellowstone. Interessaram-se pelos micro-organismos que vivem nos aquíferos profundos, que normalmente dependem de reações químicas entre a água e a rocha para obterem a sua energia, um processo explicado mais detalhadamente no final do artigo. Para observar os efeitos dos sismos, foram realizadas recolhas de água em diferentes períodos do ano.


Quando o solo treme, as camadas rochosas fissuram-se e libertam superfícies minerais frescas. Estes movimentos também redistribuem os fluidos aprisionados e abrem novas vias de escoamento para a água. Esta agitação física desencadeia então uma série de reações químicas que modificam a composição das águas subterrâneas. As análises mostraram um aumento notável de hidrogénio, sulfuretos e carbono orgânico dissolvido logo após os sismos.

Estas mudanças geoquímicas tiveram um impacto direto na vida microscópica. De facto, os cientistas constataram um aumento do número de células planctónicas nas amostras, indicando uma atividade biológica mais intensa. As comunidades microbianas, habitualmente estáveis nestes meios isolados, apresentaram evoluções significativas na sua composição ao longo do tempo. Assim, a energia cinética dos sismos parece dinamizar tanto a química da água como os organismos que nela vivem.

Este fenómeno poderia aplicar-se a muitos ambientes subterrâneos na Terra onde a atividade sísmica é frequente. Ao renovarem as fontes de energia química em profundidade, os terramotos participariam na manutenção de ecossistemas escondidos à escala global. Segundo os investigadores, esta descoberta esclarece os mecanismos de sobrevivência nos habitats mais inóspitos do nosso planeta.

As implicações ultrapassam mesmo o quadro terrestre, como desenvolvido mais abaixo. Noutros mundos rochosos como Marte, onde a água poderá existir sob a superfície, uma atividade sísmica regular poderia refrescar a química dos aquíferos e assim favorecer a habitabilidade para micro-organismos. Os processos observados em Yellowstone oferecem um modelo para se considerar a possibilidade de vida nas profundezas de outros corpos celestes. Os resultados foram publicados na revista PNAS Nexus.

Este estudo demonstra que as interações entre a geologia e a biologia são mais dinâmicas do que se pensava. Enquanto os sismos são muitas vezes percecionados como eventos destrutivos, podem na realidade insuflar uma nova vitalidade aos ecossistemas mais discretos da Terra. A compreensão destas ligações abre perspetivas para o estudo da vida em condições extremas, aqui e noutros lugares.

A quimiolitotrofia: a energia das rochas

Os micro-organismos das profundezas não podem utilizar a luz do sol para produzirem a sua energia, como fazem as plantas. Desenvolveram, portanto, outras estratégias, entre as quais a quimiolitotrofia. Este processo permite-lhes retirar energia diretamente de reações químicas envolvendo minerais presentes nas rochas. Por exemplo, alguns micróbios oxidam o hidrogénio ou os compostos sulfurosos libertados durante a alteração dos minerais.

Estas reações químicas fornecem a energia necessária para a síntese de matéria orgânica a partir de dióxido de carbono. É um modo de vida fundamental nos ecossistemas subterrâneos, nas fontes hidrotermais oceânicas ou em alguns solos extremos. Sem esta capacidade, a vida na escuridão perpétua seria quase impossível, pois os recursos orgânicos vindos da superfície são aí raros.

Quando os terramotos fraturam a rocha, expõem novas superfícies minerais não alteradas à água. Isto acelera as reações de dissolução e liberta compostos químicos que servem de 'combustível' aos micróbios. O aporte súbito de hidrogénio ou de sulfuretos, como observado em Yellowstone, constitui assim um banquete inesperado para estas comunidades, estimulando o seu crescimento e atividade.

Este mecanismo mostra até que ponto a vida é engenhosa para explorar os recursos do seu ambiente. Evidencia também a interdependência entre os processos geológicos e biológicos. A quimiolitotrofia é um pilar da biosfera subterrânea, e a sua dinâmica é diretamente influenciada pela atividade tectónica do planeta.

Os sismos e a habitabilidade planetária

A procura de vida para além da Terra concentra-se frequentemente em mundos que apresentem água líquida à superfície. Contudo, os ambientes subterrâneos poderiam oferecer refúgios muito mais estáveis e difundidos. Em planetas como Marte, onde as condições de superfície são hostis, as camadas profundas poderiam albergar água e fontes de energia química. Os trabalhos realizados em Yellowstone indicam que os sismos poderiam aí desempenhar um papel determinante.

Num planeta geologicamente ativo, os abalos sísmicos poderiam fraturar regularmente a crosta e misturar os fluidos subterrâneos. Esta agitação poderia reavivar as reações químicas entre a água e os minerais, fornecendo assim nutrientes e energia a eventuais micro-organismos. Mesmo uma atividade sísmica fraca mas regular poderia ser suficiente para manter tais ecossistemas durante longos períodos.

Esta perspetiva alarga consideravelmente a definição de zonas habitáveis no Sistema Solar e além. Não se limita mais às regiões que recebem luz estelar suficiente, mas inclui os mundos frios ou áridos cujo interior é quente ou ativo. As luas geladas como Europa ou Encélado, sujeitas a forças de maré que geram calor e talvez sismos, poderiam também albergar tais processos.

Compreender como os terramotos sustentam a vida na Terra ajuda portanto a guiar a exploração espacial. Permite direcionar as missões para os locais mais promissores e conceber instrumentos capazes de detetar os sinais de uma vida subterrânea.