我国科学家揭示地球深部“能量引擎”

地壳断裂维持深部地下微生物群落活动的概念图（研究团队供图）

地球深部栖息着地球上95%的原核生物（约占地球总生物量的19%），这些生命如何延续？中国科学院广州地球化学研究所发表于《科学进展》的一项研究显示，地壳断裂瞬间释放的化学能，可为地下微生物提供阳光的“替代燃料”。这一发现改写了地球深部生态系统的“能量剧本”。

研究团队通过“压裂—反应”实验平台模拟地下数公里内的断裂活动。当岩石破裂产生新鲜表面时，断裂的化学键（自由基）瞬间与水相遇，生成可观的氢气和过氧化氢。项目负责人朱建喜研究员形容：“地震（剧烈的地壳断裂过程）等构造活动就像一台发电机，不断把机械能转换为化学能和电能。”氢自由基与过氧化氢耦合驱动了铁的氧化—还原循环，铁原子在两种状态之间反复“循环”，持续释放电子。这些电子进一步在碳、硫、氮等生命必需元素之间流动，形成看不见的“地下电网”，为微生物提供可直接取用的能量。

计算表明，地震每年在断裂面上产生的能量远远超过微生物群落生存的需要。中国科学院院士何宏平说：“这种能量机制可能在火星古老断层中发生，为太阳系‘暗生命’提供长期‘电池’。”在未来地外生命探测中，需特别注意寻找断裂带附近的氧化还原信号，这些可能是与生命有关的标志。