Kalcitkristaller

Uråldrigt liv upptäckt i Siljans meteoritkrater

En ny internationell studie visar att gas har bildats djupt ner i den mäktiga meteoritkratern vid Siljan i Dalarna under minst 80 miljoner år. Studien visar att den uppspruckna berggrunden i meteoritkratrar är en optimal miljö för kolonisering av mikroorganismer, vilket har viktiga astrobiologiska konsekvenser.

En stor del av livet på vår planet finns gömt under våra fötter, i en miljö som kallas djupbiosfären och som sträcker sig flera kilometer ner i berget. Meteoritnedslag kan ha påverkat kolonisering av denna karga livsmiljö eftersom den uppspruckna berggrunden ger plats för mikrobiella samhällen, och hettan ger upphov till livsviktig cirkulation av vatten och gaser. Meteoritnedslag kan därmed stimulera kolonisering av annars livlösa planeter.

Siljansringen i Dalarna är Europas största meteoritkrater med en diameter på över 50 km och bildades för 380 miljoner år sedan. Här har välkända försök att borra efter naturgas (metan) på stort djup utförts tidigare och har nyligen återupptagits*. Det är i dessa nyupptagna borrkärnor som forskarna nu har hittat bevis för uråldrigt liv.

Henrik Drake, Linnéuniversitetet, har lett studien och förklarar upptäckten:

– Vi undersökte det uppspruckna berget i kraterkanten och noterade att små mineralkristaller av kalciumkarbonat och sulfid fanns i sprickorna. När vi analyserade kristallernas kemiska sammansättning stod det klart för oss att vi hittat starka bevis för att de bildats som ett resultat av mikroorganismers aktivitet.

– Mer specifikt är det sammansättningen av olika former (isotoper) av grundämnena kol och svavel som avslöjar att mikroorganismer varit närvarande. Främst är det mikroorganismer som producerar och konsumerar växthusgasen metan som funnits i sprickorna, men även bakterier som använder sulfat. Isotoperna fungerar som fingeravtryck för uråldrigt liv fruset i tiden och bevarat i kristallerna.

Nick Roberts vid British Geological Survey, och medförfattare till artikeln, berättar mer om hur man kunde bestämma när mikroorganismerna levde.

– Vi använde den senaste tekniken för radiometrisk datering på de små kristallerna och kunde belägga att de bildats för mellan 80 och 22 miljoner år sedan. Detta visar på långvarig mikrobiell aktivitet i kratern, men att det skett flera hundra miljoner år efter nedslaget.

– Detta visar att detaljerade och mångfacetterade undersökningar krävs för att förstå länken mellan meteoritnedslaget och kolonisationen, fortsätter Henrik Drake. Vid Siljan kan vi se att kratern koloniserats, men att detta främst skedde när förhållandena, till exempel temperaturen, blivit mer gynnsam för mikrobiellt liv än vad som var fallet vid tiden för nedslaget. Själva kraterstrukturen, med en ring av nedförkastade sediment, har varit optimalt för mikrobiell kolonisation. Detta för att kolväten och organiskt material från sedimenten kunnat migrera i kraterns sprickor och agerat energikälla åt djupa mikrobkolonier.

Medförfattare Christine Heim, Göttingens universitet, Tyskland:

– I mineralkristallerna hittade vi bevarade organiska molekyler, som ger ytterligare bevis för förekomst av mikroorganismer men även för mikrobiell nedbrytning av kolväten av sedimentärt ursprung.

Nedbrytningen av kolvätena ledde till produktion av mikrobiell metan, som blandades med sedimentär gas och möjligen med djupgas, och ansamlades under sedimenten.

– Detaljerad förståelse av mikrobiell kolonisation av meteoritkratrar har långtgående astrobiologiska konsekvenser. Metodiken vi presenterar är optimal för att spåra uråldrig aktivitet av mikroorganismer och kan därför användas i andra kratersystem, som till exempel kratrar på Mars där man nyligen konstaterat att metan pyser ut, tillägger medförfattare Magnus Ivarsson, Naturhistoriska riksmuseet, Stockholm.

Henrik Drake summerar fynden:

– Våra fynd visar definitivt att meteoritkratrar är gynnsamma miljöer för kolonisering av mikroorganismer, på jorden och möjligen även på andra jord-liknande planeter. 

Mer information

Resultaten presenteras i artikeln ”Timing and origin of natural gas accumulation in the Siljan impact structure, Sweden” i tidskriften Nature Communications (publicerad 2019-10-18). DOI: 10.1038/s41467-019-12728-y. Artikeln finns att läsa i sin helhet här: https://www.nature.com/articles/s41467-019-12728-y

Illustrationer inklusive bildtexter till pressmeddelandet finns i en mapp via denna länk: https://lnu.box.com/s/e03gzobjbr48vxmsfo9yse7lzqf5agac Bildcred: Henrik Drake 

Kontakt

Henrik Drake, forskare, Linnéuniversitetet, telefon 070-364 26 72, mejl henrik.drake@lnu.se
Annika Sand, pressansvarig Linnéuniversitetet, telefon 076-830 01 05, mejl annika.sand@lnu.se

*Proverna som använts har tillhandahållits av AB Igrene.

Bildtext översta bilden: Kalcitkristaller som bildats i samband med mikrobiell aktivitet i en spricka djupt ner i Siljans meteoritkrater. Pincetten visas som skala. Foto: Henrik Drake.

Karta över Siljankratern i Dalarna. Kartan visar ”Siljansringens” sjöar (blå) och sedimentbergarter (gul) runt en centralplatå av urberg. Illustration av Henrik Drake baserad på aktuell artikel, och tidigare arbeten, som citeras i den tidigare.
Karta över Siljankratern i Dalarna. Kartan visar ”Siljansringens” sjöar (blå) och sedimentbergarter (gul) runt en centralplatå av urberg. Illustration av Henrik Drake baserad på aktuell artikel, och tidigare arbeten, som citeras i den tidigare.
En illustration av ett meteoritnedslagsscenario likt det som skedde vid Siljan för 380 miljoner år sedan. Foto och illustration: Henrik Drake
En illustration av ett meteoritnedslagsscenario likt det som skedde vid Siljan för 380 miljoner år sedan. Foto och illustration: Henrik Drake