Abitiamo un pianeta dove l’esuberanza della biodiversità si mostra sulla sua superficie nel suo massimo splendore, e nonostante ciò affermiamo che è molto probabile che la vita fuori di qui, ad esempio su Marte, possa essere trovata nel suo sottosuolo.
A prima vista può sembrare un po’ curioso aspettarsi che vengano sepolte informazioni sulla vita dei corpi extraterrestri nel nostro sistema solare. Anche se è vero che le condizioni sulla superficie di alcuni di questi corpi celesti non sono affatto favorevoli alla vita. Su Venere, senza andare oltre, la temperatura superficiale è di circa 480 gradi Celsius, e l’atmosfera è tossica, densa e pesante, con una pressione superiore a 90 volte quella della Terra al livello del mare e composta quasi interamente da anidride carbonica nubi di acido solforico.
Ma la ricerca della vita nel sottosuolo va ben oltre la conoscenza delle terribili condizioni che esistono sulla superficie di molti pianeti e lune. Ha a che fare con qualcosa che solo ora cominciamo a esplorare e comprendere sul nostro pianeta: le profondità della Terra ospitano un’enorme biosfera che è in gran parte isolata dal mondo di superficie. Ma come funziona? Da dove prende l’energia?
Se di qualcosa siamo sicuri sul nostro pianeta, al momento l’unico posto nell’universo in cui abbiamo la certezza dell’esistenza della vita è che la vita ha bisogno di energia. Tutti gli esseri viventi hanno bisogno di effettuare reazioni chimiche per ottenerlo e la quantità di energia che ottengono da queste reazioni dipende molto dalle condizioni dell’ambiente.
Il Sole fornisce energia in abbondanza per le reazioni chimiche della vita sulla superficie ed è proprio questa domanda che guida i rapidi scambi di carbonio tra l’atmosfera, gli oceani e la terra. La fotosintesi e la respirazione del carbonio organico sulla superficie terrestre e in prossimità di essa promuovono questo scambio su scale temporali relativamente brevi.
Ma la luce solare non può penetrare più di pochi centimetri nella roccia e fino a 1 chilometro di profondità nell’acqua dell’oceano. Cosa succede allora alla vita sotterranea? Ebbene, soprattutto, è molto complicato studiare come funziona.
L’interno della Terra sopporta temperature elevate, quindi sappiamo che il freddo non è un problema. E nemmeno l’acqua, l’altro bisogno imperativo della vita. La quantità di acqua presente nel sottosuolo terrestre è fino a cento volte maggiore di quella disponibile come acqua dolce in superficie. La terra sotto la superficie è una struttura crivellata di crepe e sorgenti sotterranee dove l’acqua scorre liberamente attraverso fratture, anche a profondità di diversi chilometri.
Lo studio della vita nel sottosuolo presenta altri problemi, oltre al suo difficile accesso. Poiché ha poca energia accessibile, mantiene, per così dire, uno stile di vita molto rilassato e lento, il che rende difficile coltivare microrganismi rappresentativi. Questi organismi forniscono però nuovi dati sui limiti del metabolismo; tra le altre cose, i microrganismi sotto la superficie terrestre sono straordinariamente longevi e si dividono solo una volta ogni diverse migliaia di anni. Per riferimento, un batterio comune sulla superficie terrestre può raddoppiare la sua popolazione ogni 20 minuti. Una delle domande che ci si pone da tempo è come coloro che vivono nel profondo raggiungono uno stile di vita così lento.
E sono tanti, recentemente è stato stimato che il sottosuolo profondo possa contenere circa il 13% della biomassa del pianeta. Si stima che, se i 600 m superiori della crosta oceanica fossero idrologicamente sufficientemente permeabili da sostenere la vita, la dimensione della biosfera sommersa sotto tale crosta corrisponderebbe a 1.800 milioni di km³ (la crosta oceanica copre circa il 70% della superficie terrestre) . Le cellule sono state trovate a una profondità di 2,5 km sotto il fondale oceanico, il che, se fosse vero per l’intera crosta continentale, si tradurrebbe in un potenziale volume abitabile di oltre 730 milioni di km³, quasi il 50% del volume degli oceani terrestri.
Gli studi su questo ecosistema profondo sulla Terra hanno implicazioni in molti campi della scienza, fornendo nuove idee sull’origine della vita. Possono fornire dati preziosi per la ricerca della vita sotterranea su pianeti rocciosi come Marte. Lo studio degli ecosistemi dei fondali sottomarini può aiutare a determinare la possibile natura degli organismi che potrebbero abitare le lune oceaniche di Europa ed Encelado.
Anche la semplice esistenza di questa vita sotterranea è una buona notizia per la ricerca della vita sui pianeti e sulle lune del nostro sistema solare. Se sulla Terra ci rendiamo conto che forme di vita complesse sulla superficie possono sopravvivere indefinitamente anche nel sottosuolo profondo, c’è da aspettarsi che prima, molto prima che le condizioni superficiali diventassero inospitali su Marte, un processo di migrazione simile avrebbe potuto trasportare forme di vita al profondo sottosuolo. E lì, o qui, aspettano che andiamo a cercarli.