Para peneliti telah menyelidiki bagaimana gempa bumi memengaruhi kehidupan bawah tanah di Yellowstone, tempat organisme berkembang jauh dari kehangatan dan energi Matahari.
Dalam sebuah studi yang diterbitkan kemarin di jurnal PNAS Nexus, sebuah tim meneliti bagaimana gempa bumi kecil pada tahun 2021 memengaruhi mikroba dalam sistem batuan dan air di bawah Yellowstone Plateau Volcanic Field. Makhluk hidup ini memperoleh energi bukan dari fotosintesis, melainkan dari reaksi kimia terkait pergerakan air melalui batuan yang retak. Temuan dalam penelitian ini dapat memberikan wawasan tentang bagaimana kehidupan dapat eksis di tempat-tempat yang tak terduga dan membawa implikasi untuk pencarian kehidupan di luar Bumi.
Perubahan dalam Menu Kimia
“Energi seismik, seperti yang dilepaskan oleh gempa bumi, dapat memecahkan batuan dan dengan demikian mengubah aliran fluida di bawah permukaan, melepaskan substrat dari inklusi, serta memperlihatkan permukaan mineral baru yang mampu bereaksi dengan air,” tulis tim tersebut dalam studinya. Semua peristiwa ini dapat memicu reaksi kimia “baru”, seperti yang dijelaskan dalam pernyataan PNAS Nexus, yang memodifikasi jenis energi yang dapat diakses oleh mikroba. “Namun, belum jelas bagaimana perubahan yang diinduksi secara seismik ini memengaruhi komunitas mikroba.”
Untuk menjawab hal ini, para peneliti mengumpulkan sampel air dari sebuah lubang bor (lubang buatan manusia untuk analisis) di tepi barat Danau Yellowstone sebanyak lima kali pada tahun 2021. Pendekatan ini mengungkapkan peningkatan signifikan dalam hidrogen, sulfida, dan karbon organik terlarut pasca gempa bumi—sumber energi penting bagi banyak organisme yang hidup di bawah tanah. Mereka juga mencatat peningkatan jumlah sel planktonik. Hal ini mengindikasikan bahwa kolom air menampung lebih banyak mikroba dibandingkan sebelum terjadinya gempa bumi.
Pergeseran kimia dan biologis ini menunjukkan bahwa kawanan gempa bumi tersebut untuk sementara meningkatkan sumber daya yang tersedia bagi kehidupan mikroba. Lebih jauh lagi, mereka mendokumentasikan perubahan jenis molekul seiring waktu. Hal ini sangat penting, mengingat para peneliti biasanya menganggap komunitas mikroba bawah tanah di akuifer batuan dasar benua cukup stabil. Namun, sistem bawah tanah yang diteliti tampaknya berubah dengan cepat dan jelas sebagai respons terhadap energi seismik.
Mungkinkah Ini Terjadi di Mars?
Tim menyimpulkan bahwa energi kinetik gempa bumi (energi yang berkaitan dengan gerakan) dapat memengaruhi kimia dan biologi fluida di akuifer—area bawah tanah berupa batuan yang jenuh air yang dapat mengalirkan air ke sumur dan mata air. Hasil penelitian mereka menunjukkan bahwa bahkan kejadian seismik kecil pun dapat menyebabkan perubahan signifikan pada ekosistem bawah tanah.
Yellowstone bukan satu-satunya wilayah dengan aktivitas seismik yang teratur, sehingga gempa serupa di tempat lain dapat memicu perubahan yang sama terhadap sumber energi bawah tanah. Jika proses ini tersebar luas, hal ini dapat membantu menjelaskan bagaimana mikroba bertahan di lingkungan dalam yang terisolasi.
Lebih dari itu, temuan ini membawa implikasi untuk kehidupan di luar Bumi. Jika mekanisme serupa juga terjadi di planet-planet batuan lain yang memiliki air, hal ini dapat memperluas pemahaman kita tentang habitat potensial untuk makhluk extraterestrial kecil di tempat-tempat seperti Mars.