Europe's largest meteorite crater home to deep ancient life

by Linnaeus University

 

 

Maps of the Siljan impact structure and study locations. a Map of Sweden with the Siljan area indicated. b Geological map of the Siljan impact structure with locations of the cored boreholes and the quarry sampled for mineral coatings indicated, along with the sedimentary units in the crater depression, towns, lakes (white) and roads (black lines). Gas compositions exist from boreholes VM2 and VM5 (located adjacent to VM2). Credit: Nature Communications, 2019

Rochas fraturadas de crateras de impacto foram sugeridas para hospedar comunidades microbianas profundas na Terra e potencialmente outros planetas terrestres, mas as evidências diretas permanecem ilusórias. Em um novo estudo publicado na Nature Communications, uma equipe de pesquisadores mostra que a maior cratera de impacto da Europa, a estrutura de impacto de Siljan, na Suécia, sediou uma profunda atividade microbiana a longo prazo.

 A vida prospera bem abaixo de nossos pés em um ambiente vasto, mas pouco explorado, cunhado na biosfera profunda. A colonização desses ambientes profundos - na Terra e potencialmente em outros planetas semelhantes à Terra - pode ter sido provocada por impactos de meteoritos. Tais eventos violentos fornecem espaço às comunidades microbianas devido a fraturas intensas e calor que impulsiona a circulação de fluidos favorável a ecossistemas profundos. Especialmente em corpos planetários que, de outra forma, estão mortos geologicamente, esses sistemas podem ter servido como refúgios raros da vida, com implicações astrobiológicas consideráveis.

 No local cênico de Siljan, no coração da Suécia, uma impressionante estrutura de impacto de> 50 km de diâmetro se formou há quase 400 milhões de anos. As já conhecidas tentativas de perfuração de gás natural profundo foram renovadas e, a partir desses núcleos de perfuração recém-recuperados, uma equipe de pesquisadores encontrou evidências generalizadas da vida antiga profunda.

 Henrik Drake, da Universidade Linnaeus, na Suécia, e principal autor do estudo, explica a descoberta: "Examinamos a rocha fraturada intensivamente a uma profundidade significativa na cratera e observamos pequenos cristais de carbonato e sulfeto de cálcio nas fraturas. Quando analisamos a composição química dentro desses cristais ficou claro para eles que eles se formaram após a atividade microbiana.especificamente, a abundância relativa de diferentes isótopos de carbono e enxofre nesses minerais nos diz que os microorganismos que produzem e consomem o metano do gás de efeito estufa estão presentes também micróbios que reduzem o sulfato em sulfeto. Essas são impressões digitais isotópicas da vida antiga ".

 

Nick Roberts at the British Geological Survey, and co-author of the study, tells more about how the timing of the microbial activity could be estimated: "We applied newly developed radioisotopic dating techniques to the tiny calcite crystals formed following microbial methane cycling, and could determine that they formed in the interval 80 to 22 million years ago. This marks long-term ancient microbial activity in the impact crater, but also that the microbes lived up to 300 million years after the impact. Our study shows that detailed multi-method investigations are needed to understand the link between the impact and the colonization," Henrik Drake continues. "At Siljan we see that the crater is colonized but that it has mainly occurred when conditions, such as temperature, became more favorable than at the impact event. The impact structure itself, with a ring zone of down-faulted Paleozoic sediments, has been optimal for deep colonization, because organics and hydrocarbons from shales have migrated throughout the fractured crater and have acted as energy sources for the deep microbial communities." 

Christine Heim, of University of Göttingen, Germany, co-author adds: "The preserved organic molecules that we could detect within the minerals give us additional evidence both for microbial activity in the crater, as we find molecules specific to certain microorganisms, but also for microbial biodegradation of shale-derived hydrocarbons, ultimately leading to production of secondary microbial methane at depth."

"Detailed understanding of microbial colonization of impact craters has wide-ranging astrobiological implications. The methodology that we present should be optimal to provide spatiotemporal constraints for ancient microbial methane formation and utilization in other impact crater systems, such as the methane emitting craters on Mars," Magnus Ivarsson, Swedish Museum of Natural History, a co-author of the study, adds.

Henrik Drake summarizes: "Our findings indeed confirm that impact craters are favorable microbial habitats on Earth and perhaps beyond."

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