Pare că trăim pe o planetă bine consolidată,
dar nu este așa.
Pietrele și praful de sub noi sunt brăzdate de crăpături mici
și spații goale.
Și aceste spații goale sunt pline cu microbi în cantități astronomice,
precum aceștia.
Cel mai adânc punct de pe planetă unde am găsit microbi
este la 5 km sub pământ.
Spre exemplu, dacă ai putea intra în pământ
și dacă ai alerga spre interiorul Pământului,
ai putea alerga o cursă de 5 km, iar microbii vor fi peste tot.
Poate nu te-ai gândit niciodată la acești microbi
care sunt în adâncul scoarței terestre,
dar probabil te-ai gândit la microbii din intestinele noastre.
Dacă pui la socoteală și flora intestinală
a tuturor oamenilor și animalelor de pe planetă,
aceasta cântărește în jur de 100.000 de tone.
E un imens biom pe care îl purtăm în abdomen zilnic.
Ar trebui să fim mândri.
(Râsete)
Dar pălește în comparație cu numărul microbilor
care acoperă întreaga suprafață a planetei,
precum în îngrășăminte, râuri și oceane.
Împreună, aceștia cântăresc în jur de două miliarde de tone.
Dar reiese că majoritatea microbilor de pe planetă
nu sunt nici măcar în oceane sau intestine sau stațiile de tratare a apelor.
Majoritatea sunt în interiorul scoarței terestre.
Așadar aceștia cântăresc împreună 40 de miliarde de tone.
E unul dintre cele mai mari biomuri de pe planetă,
și nici n-am știut că există până acum câteva decenii.
Deci posibilitățile pentru cum ar arăta viața acolo,
sau ce ar putea face pentru oameni,
sunt nelimitate.
Asta e o hartă cu câte un punct roșu
pentru fiecare loc unde avem cele mai adânci probe subterane
prin metode microbiologice moderne
și poate sunteți surprinși
că avem o acoperire globală destul de bună,
însă, dacă vă amintiți că acestea sunt singurele locuri
din care avem probe, arată mai rău.
Dacă am fi cu toții într-o navă spațială,
încercând să reconstruim o hartă a globului doar din aceste probe,
n-am putea fi capabili s-o realizăm.
Câteodată oamenii îmi spun:
„Da, sunt mulți microbi în subteran, dar...
nu sunt oare în stare latentă?”
Bine zis.
Față de un ficus sau pojar sau porcușorii de guineea ai copilului meu,
acești microbi probabil că nu fac mai nimic.
Știm că trebuie să fie lenți, căci sunt mulți.
Dacă ar începe să se dividă la fel ca E.coli,
atunci ar dubla întreaga greutate a planetei, incluzând pietrele,
într-o singură noapte.
De fapt, mulți dintre ei nici nu s-au mai divizat
de pe vremea Egiptului antic.
Ceea ce e o nebunie.
Cum să te gândești la lucruri atât de longevive?
Dar m-am gândit la o analogie care îmi place,
dar e ciudată și complicată.
Așa că sper ca toți să facem asta împreună cu mine.
Bine, să încercăm.
E ca și cum ne-am imagina ciclul de viață al unui copac...
dacă ați trăi doar o zi.
Dacă viața omului ar dura doar o zi, și am trăi iarna,
atunci am trăi o viață întreagă
fără să vedem vreo frunză pe un copac.
Și vor fi mulți oameni
care vor trece printr-o singură iarnă,
încât nici măcar o carte de istorie
nu va spune altceva decât că copacii sunt mereu lipsiți de viață,
că nu fac nimic.
Bineînțeles, e ridicol.
Știm că copacii așteaptă vara
ca să poată reveni la viață.
Dar dacă ciclul vieții omului
ar fi semnificativ mai scurt decât cel al copacilor,
s-ar putea să fim complet absorbiți de acest fapt cotidian.
Când spunem că acești microbi din subteran sunt doar în stare latentă,
suntem precum oamenii care mor după o zi,
încercând să-și dea seama cum funcționează copacii?
Cum ar fi dacă aceste organisme din subteran
doar așteaptă vara,
însă viețile noastre sunt prea scurte să observăm asta?
Dacă iei E. coli, o pui într-o eprubetă,
fără mâncare și nutrienți,
și o lași timp de câteva luni sau ani,
majoritatea celulelor vor muri de foame, bineînțeles.
Dar câteva celule vor supraviețui.
Dacă iei celulele supraviețuitoare
și le pui să concureze, sub condiția lipsei de hrană,
împotriva unei culturi noi și în creștere de E. coli,
cei mai cărunți și duri bat îndrăzneții tineri
de fiecare dată.
Asta e dovada că există o răsplată evolutivă
în a fi extrem de lent.
Așadar, probabil
că poate n-ar trebui să corelăm a fi lent cu a fi mai puțin important.
Poate acești microbi îndepărtați
ar putea fi utili pentru umanitate.
Bine, după cum știm,
sunt două căi de a face posibil traiul în subteran.
Prima e să așteptăm mâncarea să vină de la suprafață,
ca și cum ai încerca să mănânci resturile de la un picnic de acum 1.000 de ani.
Ceea ce e un mod nebunesc de a trăi,
dar, surprinzător, pare să meargă pentru mulți microbi de pe planetă.
Cealaltă posibilitate e ca un microb să spună:
„Nu, n-am nevoie de suprafață.
Mi-e bine aici jos.”
Pentru microbii care merg pe ruta asta,
trebuie să-și ia tot ce au nevoie pentru a supraviețui
din interiorul Pământului.
Unele lucruri sunt mai ușor de obținut.
Sunt din belșug în interiorul Pământului,
precum apa sau nutrienții, precum azotul, fierul și fosforul,
sau locuri de trăit.
Sunt lucrurile pentru care ne-am omorî ca să le obținem
pe suprafața Pământului.
Dar în subteran, problema e să găsești suficientă energie.
La suprafață,
plantele pot genera zahăr din moleculele dioxidului de carbon
la fel de repede precum fotonii soarelui le ating frunzele.
Dar în subteran, bineînțeles, nu este lumină solară,
așa că ecosistemul trebuie să rezolve această problemă:
cine va face mâncare pentru toată lumea?
Subteranul are nevoie de ceva care e ca o plantă,
dar respiră pietre.
Din fericire, acest lucru există,
și se numește chemolitoautotrof.
(Râsete)
E un microb care folosește substanțe chimice: „chemo”,
de la pietre: „lito”,
pentru a face mâncare: „autotrof”.
Și asta fac cu o multitudine de elemente.
Pot să facă asta cu sulf, fier, mangan, azot, carbon,
câteva pot folosi electroni puri, direct.
Dacă ai tăia capătul unui cablu electric,
pot să respire ca de la un tub de oxigen.
(Râsete)
Aceste chemolitioautotrofe
iau energia pe care o dobândesc din aceste procedee
și o folosesc pentru a face mâncare, cum fac și plantele.
Dar știm că plantele fac mai mult decât mâncare.
Produc deșeuri: oxigen,
de care depindem 100%.
Dar deșeul pe care-l produc chemolitioautotrofele
este adesea sub forma mineralelor,
precum rugina sau pirita, ca aurul nebunului,
sau carminitele, precum calcarul.
Ceea ce avem sunt microbi care sunt foarte, foarte lenți, precum rocile,
care își iau energia din pietre,
care produc ca reziduu alte pietre.
Așadar, vorbesc despre biologie sau despre geologie.
Aceste lucruri chiar coincid.
(Râsete)
Dacă voi ajunge să fac acest lucru,
și voi fi un biolog care studiază microbii
și lucruri de acest gen precum rocile,
atunci ar trebui probabil să încep să studiez geologia.
Și care e cea mai interesantă parte a geologiei?
Vulcanii.
(Râsete)
Așa arată interiorul craterului vulcanului Poás din Costa Rica.
Mulți vulcani de pe planetă erup pentru că o placă oceanică tectonică
se ciocnește de placa continentală.
Pe măsură ce placa oceanică se scufundă
sau se mișcă sub placa continentală,
apa și dioxidul de carbon și alte substanțe
sunt scoase la suprafață,
precum ai stoarce o cârpă umedă.
Astfel, zonele de scufundare sunt ca niște portaluri în adâncul Pământului,
unde substanțele sunt interschimbate între suprafață și subteran.
Am fost recent invitată de câțiva colegi de-ai mei din Costa Rica
să lucrez cu ei la niște vulcani.
Și bineînțeles ca am zis da, deoarece Costa Rica e frumoasă,
dar de asemenea pentru că se află deasupra unei zone de scufundare.
Voiam să aflăm ceva clar:
de ce dioxidul de carbon
care iese din această placă tectonică oceanică adâncă
iese la suprafață doar prin vulcani?
De ce iese prin toată zonă de scufundare tectonică?
Joacă microbii un rol în asta?
Asta e o poză cu mine din vulcanul Poás,
alături de colegul meu Donato Giovannelli.
Acel lac lângă care stăteam e făcut din acid de baterie pur.
Știu asta deoarece am măsurat pH-ul când a fost făcută poza.
Și la un moment dat când lucram în crater,
m-am întors spre colegul meu din Costa Rica și i-am spus:
„Bine, dacă începe să erupă acum,
care-i strategia noastră de ieșire?”
Și el a zis: „Oh, da, bună întrebare, e chiar ușor.
Doar întoarce-te și bucură-te de priveliște.”
(Râsete)
„Căci va fi ultima.”
(Râsete)
Poate sună prea dramatic,
dar 54 de zile după ce am stat lângă lacul acela,
s-a întâmplat asta.
Audiența: Oh!
De-a dreptul terifiant, nu?
(Râsete)
A fost cea mai mare erupție a vulcanului din ultimii 60 de ani,
și nu cu mult după ce se termină această filmare,
camera care înregistra a fost spulberată
și întregul lac din care luam probe
s-a evaporat complet.
Dar vreau să vă asigur
că eram destul de siguri că acest lucru nu s-ar fi întâmplat.
în ziua în care eram în vulcan,
deoarece Costa Rica își monitorizează foarte atent vulcanii
prin Institutul OVSICORI,
și am avut oameni de știință din institut cu noi în acea zi.
Însă faptul că a erupt arată perfect
că dacă te uiți pe unde iese dioxidul de carbon
din placa oceanică,
atunci n-ar trebui să te uiți mai departe de vulcani.
Dar dacă vii în Costa Rica,
poți observa că pe lângă vulcani
există multe izvoare fierbinți micuțe și îmbietoare peste tot.
O parte din apa din aceste izvoare fierbinți iese la suprafață
din adâncul plăcii oceanice.
Și ipoteza noastă a fost că trebuie să fie dioxid de carbon
în această apă,
dar ceva în adânc filtra dioxidul de carbon.
Așadar, am petrecut două săptămâni plimbându-ne prin Costa Rica,
luând probe din fiecare izvor termal pe care l-am găsit,
permiteți-mi să vă spun, a fost groaznic.
Apoi am petrecut următorii doi ani măsurând și analizând date.
Dacă nu ești om de știință, vreau doar să știi că marile descoperiri
nu au loc când ești la niște băi termale frumoase
sau pe scenă;
au loc când ești cocoșat în fața unui calculator dezordonat
sau repari un instrument dificil,
sau vorbești pe Skype cu colegii
pentru că ești complet dezorientat în legătură cu datele.
Descoperirile științifice, precum cele despre microbii din subteran,
pot luam foarte mult timp.
Dar în cazul nostru a venit și răsplata.
Am descoperit că tone de dioxid de carbon
sunt scoase la suprafață din adâncurile plăcii tectonice oceanice.
Și că ceea ce le ține în subteran
și nu le lasă să fie eliberate în atmosferă
e că la mare adâncime,
sub toți leneșii și tucanii adorabili din Costa Rica,
erau chemolitioautotrofii.
Acești microbi și procese chimice care au loc în jurul lor
transformau dioxidul de carbon într-un carbonat mineral
și-l blocau în subteran.
Lucru care vă face să vă întrebați:
dacă aceste procese subterane sunt eficiente în a absorbi
tot carbonul care venea de sub ei,
ar putea să ne ajute cu problema carbonului
cu care ne confruntăm la suprafață?
Oamenii eliberează suficient dioxid de carbon în atmosferă,
încât scădem abilitatea planetei
de a susține viața așa cum o știm.
Oamenii de știință, inginerii și antreprenorii
lucrează la metode prin care să scoată dioxidu de carbon
la suprafață din aceste surse,
astfel încât sa nu fie eliberat în atmosferă.
Și ei trebuie să-l depoziteze undeva.
Din acest motiv,
trebuie să studiem locurile unde carbonul ar putea fi stocat,
posibil în subteran,
pentru a ști ce se petrece când ajunge acolo.
Acești microbi din subteran vor fi o problemă căci sunt prea lenți
ca să țină ceva acolo jos?
Sau vor fi folositori
pentru că ajută la transformarea în minerale carbonate solide?
Dacă putem face o așa mare descoperire
dintr-un singur studiu efectuat în Costa Rica,
atunci imaginați-vă ce altceva așteaptă să fie descoperit acolo.
Acest nou domeniu de geo-bio-chimie sau biologia de adâncime,
sau cum vreți s-o numiți,
va avea un impact imens,
nu doar pentru atenuarea schimbării climatice,
dar poate pentru a cunoaște evoluția comună a vieții și a planetei
sau pentru descoperirea de noi produse utile pentru uz medical și industrial.
Poate chiar anticiparea cutremurelor
sau descoperirea vieții pe alte planete.
Ar putea chiar să ne ajute să înțelegem originea vieții.
Din fericire, nu trebuie să fac singură asta.
Am colegi uimitori peste tot în lume
care sunt pasionați de misterele din subteranul Pământului.
Și poate părea că viața din adâncul scoarței terestre
e deconectată de experiențele noastre de zi cu zi încât nici nu mai contează.
Dar adevărul e că această ciudată și monotonă viață
poate să aibă răspunsuri la cele mai mărețe mistere
ale vieții pe Pământ.
Vă mulțumesc!
(Aplauze)