Urberg, eller kristallin berggrund som det också kallas, utgör majoriteten av berggrunden i Skandinavien och av kontinentalskorpan globalt. I urbergets djupa sprickor ryms grundvatten och lösta gaser.
Denna djupa biosfär är jordens till volymen största ekosystem men spåren av uråldrigt liv har hitintills varit begränsade till ett fåtal platser, främst de som undersökts för kärnbränsleförvaring.
I en ny omfattande studie har forskare undersökt prover från ett stort antal djupa gruvor i Sverige och Norge, främst från Bergslagen, för att ta reda på hur utbredda fossila spår av mikroorganismer är i urbergets spricksystem, när urberget koloniserades och av vilka organismer.
– Vi undersökte mineralprover från fler än 30 gruvor och hittade faktiskt entydiga spår av mikroorganismer i en majoritet av dem. Vi letade efter tre typer av bio-signaturer för liv: isotop-, molekyl-, och morfologi-signaturer och kunde belägga alla typer, från de tre grenarna på livets träd, arkéer, bakterier och eukaryoter, säger Henrik Drake, docent vid Linnéuniversitetet och studiens forskningsledare, i ett pressmeddelande.
Proverna hämtades både från nedlagda gruvor i bland annat Hofors, Stråssa, Grängesberg och Striberg, samt från aktiva gruvor såsom Garpenberg, där spår av liv kunde beläggas till nästan en kilometers djup. Proverna från nedlagda gruvor har insamlats av gruvarbetare och samlare och hämtades ur Naturhistoriska riksmuseets samlingar, vilket gav möjlighet att undersöka platser som är vattenfyllda och bortbrutna idag.
Detta är även livsmiljö för en grupp mycket härdiga mikroorganismer som har anpassat sitt liv till en mörk, syrefri miljö och till den energifattiga kost i form av lösta gaser och det sparsamma organiska material som sipprar ned från ytbiosfären. Under de senaste åren har forskarna hittat fler och fler och fler pusselbitar för hur livet djupt där nere fungerar, men studier av uråldrigt liv i denna miljö har hittills varit få.
Kunskapen om djupt livs utbredning i tid och rum har därför varit starkt begränsad och därmed även kunskapen om evolutionen i denna skyddade miljö och dess interaktion med ytbiosfären.
– Fynden visar att urberget är fullt av fossilt liv. Fossil har man tidigare tänkt sig vara förbehållet sedimentära avlagringar, men här visar vi att urberget också har ett rikt fossilt arkiv, i alla fall av mikroorganismer, säger Magnus Ivarsson, Naturhistoriska riksmuseet.
Det är ett unikt provmaterial som legat på museet och väntat – i vissa fall i över 100 år – på att någon ska upptäcka att de faktiskt innehåller spår av Sveriges fossila djupbiosfär.
– Ett gruvområde som skiljde ut sig speciellt var Norberg, och då särskilt Kallmora Silvergruva, som varit nedlagd sedan nästan 100 år. Denna gruva visade sig vara något av en guldgruva för att leta efter spår av mikroorganismer, om uttrycket ursäktas. Här kunde vi belägga att metan bildats av arkéer och att sulfatreducerande bakterier varit aktiva.
Med hjälp av mikro-analyser av stabila isotoper av grundämnena kol och svavel kunde vi se att arkéerna ersattes av bakterier. Vidare använde vi radiometrisk datering av uran-bly-systemet i kalciumkarbonat och kunde visa att metanbildande organismer levde för ca 50–30 miljoner år sedan och sulfatreducerande bakterier för 19–13 miljoner år sedan.
– Vad som är extra intressant med just Kallmora är att proverna visade svavel- isotopsignaturer som är så extrema att de faktiskt inte har någon motsvarighet från tidigare undersökningar på jorden – ett världsrekord i svavelisotoper om man så vill, säger Henrik Drake.
Inne i mineralen hittade forskarna bevarade organiska molekyler som ger ytterligare bevis för att bakterier levt i spricksystemen, och bland annat livnärt sig på att bryta ned kolväten av sedimentärt ursprung.
– Vår forskningsstudie visar att fossila spår av mikroorganismer är vitt spridda i urbergets djupa sprickor i Skandinavien - det har vår unika metodik nu visat. Samma metodik skulle vara utmärkt för att spåra liv på andra kontinenter och varför inte på andra planeter, säger Henrik Drake.
