我國科學家揭示地球深部“能量引擎”

地殼斷裂維持深部地下微生物羣落活動的概念圖（研究團隊供圖）

地球深部棲息着地球上95%的原核生物（約佔地球總生物量的19%），這些生命如何延續？中國科學院廣州地球化學研究所發表於《科學進展》的一項研究顯示，地殼斷裂瞬間釋放的化學能，可為地下微生物提供陽光的“替代燃料”。這一發現改寫了地球深部生態系統的“能量劇本”。

研究團隊通過“壓裂—反應”實驗平台模擬地下數公里內的斷裂活動。當岩石破裂產生新鮮表面時，斷裂的化學鍵（自由基）瞬間與水相遇，生成可觀的氫氣和過氧化氫。項目負責人朱建喜研究員形容：“地震（劇烈的地殼斷裂過程）等構造活動就像一台發電機，不斷把機械能轉換為化學能和電能。”氫自由基與過氧化氫耦合驅動了鐵的氧化—還原循環，鐵原子在兩種狀態之間反覆“循環”，持續釋放電子。這些電子進一步在碳、硫、氮等生命必需元素之間流動，形成看不見的“地下電網”，為微生物提供可直接取用的能量。

計算表明，地震每年在斷裂面上產生的能量遠遠超過微生物羣落生存的需要。中國科學院院士何宏平説：“這種能量機制可能在火星古老斷層中發生，為太陽系‘暗生命’提供長期‘電池’。”在未來地外生命探測中，需特別注意尋找斷裂帶附近的氧化還原信號，這些可能是與生命有關的標誌。