De ondergrondse biosfeer huist nog miljoenen onbeschreven micro-organismen. Dat concludeert een groot team van wetenschappers na tien jaar grondig onderzoek te hebben uitgevoerd.

De bedenkers van het Earth BioGenome Project zijn van plan om het genoom (de complete genetische samenstelling) van al het bekende leven op aarde te achterhalen – alle ruim 1,5 miljoen soorten.

Maar nu blijkt dat daar nog een hele rits aan organismen kan worden toegevoegd. Een internationaal team van onderzoekers – verbonden aan het Deep Carbon Observatory (DCO) project – is namelijk tot de conclusie gekomen dat er onder het aardoppervlak miljoenen micro-organismen gedijen die nog niet zijn beschreven.

Lees ook: Project maakt inventaris van al het ‘complexe’ leven op aarde

Onderwereld

De onderzoekers – afkomstig uit 52 landen en actief in verschillende wetenschappelijke disciplines – boorden op honderden locaties over de hele wereld tot een diepte van 2,5 kilometer in de zeebodem. Ze namen ook monsters van continentale mijnen en boorgaten op meer dan 5 kilometer diep in de aarde.

In de monsters uit deze diepe biosfeer identificeerden wetenschappers alle drie de domeinen van het leven: bacteriën, Archaea (ook wel oerbacteriën genoemd) en eukaryoten (meercellige organismen die een kern bevatten – bijvoorbeeld mensen).

De micro-organismen die op enkele kilometers diep leven, hebben zich sterk aangepast aan de barre omstandigheden die daar heersen. De bacteriën of Archaea moeten extreme temperaturen, het gebrek aan zonlicht, weinig voedingsstoffen en de hoge druk aankunnen.

Voorbeelden van dergelijke organismen zijn de Altiarchaeales – die in zwavelhoudende bronnen gedijt – en de Geogemma barossii, een eencellig organisme dat in de buurt van hydrothermale bronnen voorkomt en temperaturen van 121 graden Celsius overleeft.

Rondwormen in een biofilm van micro-organismen. De eukaryoten zijn 1,4 kilometer onder het aardoppervlak gevonden. © Gaetan Borgonie (Extreme Life Isyensya, België).

Diversiteit

Volgens de onderzoekers is de diversiteit van soorten in deze ondergrondse biosfeer vergelijkbaar met die van de Amazone of de Galápagos-eilanden. Een groot voordeel ten opzichte van die gebieden, is dat deze ondergrondse omgeving nog grotendeels ongerept is.

“Het is alsof je een heel nieuw reservoir van leven op aarde vindt”, zei Karen Lloyd, een van de wetenschappers betrokken bij het onderzoek. “We ontdekken de hele tijd nieuwe levensvormen. Zoveel van het leven bevindt zich meer ín dan op de aarde.”

Ondergrondse biosfeer

De resultaten van het tien jaar durende onderzoek suggereren ook dat 70 procent van alle aardse bacteriën en Archaea ondergronds leven. Lloyd: “Wat ik het vreemdste vind, is dat sommige organismen duizenden jaren kunnen bestaan. Ze vereisen veel minder energie dan we dachten om het leven te ondersteunen.” Deze organismen lijken dan ook geen energie te stoppen in groeien, maar simpelweg in het in stand houden van zichzelf.

Verder schatten de onderzoekers dat de diepe biosfeer – het gedeelte onder het aardoppervlak waar leven heerst – een volume heeft van tussen de 2 en 2,3 miljard kubieke kilometer. Dat is bijna het dubbele van het volume van alle oceanen in de wereld.

Life on Mars

“Het besef dat er zoveel leven in de diepere lagen van de aarde zit, is natuurlijk fantastisch”, zegt Arnold Driessen, hoogleraar moleculaire microbiologie aan de Rijksuniversiteit Groningen en niet betrokken bij deze studie. “Ik denk dat we dit deels wel al wisten, maar wat bijzonders is, is toch wel de onverwachts grote hoeveelheid, de diversiteit en het feit dat veel organismen metabool rusten en zo lang kunnen overleven.”

“Daarnaast is er natuurlijk het besef dat we zo weinig weten over wat er allemaal zit in deze vrij ontoegankelijke plaatsen op aarde, maar onderwijl zijn we op zoek naar leven op Mars… Het laat opnieuw zien hoe succesvol micro-organismen zijn om allerlei habitatten te bevolken.”

Bronnen: University of Tennessee at Knoxville via EurekAlert!, The Guardian, BBC News

Beeld: Gaetan Borgonie (Extreme Life Isyensya, België)

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!