Os estranhos seres que habitam as profundezas da Terra (e o que dizem sobre possível vida em Marte) | Ciência e Saúde

“Se eles estiverem certos, acho que isso é uma reviravolta”, disse a microbiologista underground Karen Lloyd, da Universidade do Sul da Califórnia, em Los Angeles, nos Estados Unidos.

A água subterrânea em Marte abre a possibilidade de existência de vida nas profundezas do planeta vermelho.

As últimas décadas revelaram uma enorme biosfera escondida nas profundezas da Terra. Agora, parece que a mesma coisa poderia existir em Marte.

A vida marciana, se existir, pode muito bem estar no subsolo.

Durante mais de 30 anos, os biólogos acumularam evidências de que a vida sobrevive nas profundezas da Terra. Os pesquisadores perfuraram profundamente o fundo do oceano e os continentes. Eles encontraram vida em sedimentos enterrados e até mesmo entre camadas e cristais de rocha sólida.

A maioria desses habitantes da escuridão são microrganismos unicelulares, especificamente bactérias e Archaea.

Esses imensos grupos são as formas de vida mais antigas conhecidas na Terra. Eles existem há mais de três bilhões de anos – muito antes das primeiras plantas e animais.

Nos últimos 20 anos, também descobrimos que a biosfera profunda é muito diversificada.

“Na verdade, existem muitos tipos diferentes de organismos que vivem nas profundezas do subsolo”, diz a geobióloga Cara Magnabosco, do Instituto Federal de Tecnologia (ETH) em Zurique, na Suíça.

As bactérias são divididas em grandes grupos chamados filos. Apenas algumas dezenas destes grupos foram formalmente identificados, mas estima-se que existam 1.300 filos.

“Muitos desses filos podem ser encontrados no subsolo”, segundo Magnabosco. Mas eles não são distribuídos regularmente.

Uma meta-análise de 2023 concluiu que a maioria dos ecossistemas subterrâneos são dominados por dois filos: Pseudomonadota e Firmicutes. Os outros tipos de bactérias são muito mais raros, mas incluem filos que nunca foram observados antes.

Como o ambiente subterrâneo é escuro como breu, esses micróbios não podem obter energia diretamente da luz solar, como fazem os organismos fotossintéticos na superfície.

“O que é realmente importante notar é que eles praticamente não dependem do Sol”, diz Lloyd.

Os micróbios subterrâneos também não recebem insumos como nutrientes vindos de cima. Muitos ecossistemas profundos estão “totalmente desconectados da superfície”, segundo Magnabosco.

Esses ecossistemas são baseados na quimiossíntese. Os micróbios obtêm energia realizando reações químicas, que absorvem substâncias das rochas e da água ao seu redor. Eles podem, por exemplo, usar gases como metano ou sulfeto de hidrogênio como material de origem.

“O ambiente subterrâneo traz muitas reações químicas diferentes”, explica Lloyd. “Muitos de nós gastamos muito tempo procurando respostas novas e que sustentem a vida.”

Micróbios biossintéticos podem parecer alienígenas. Eles são raros nas regiões ensolaradas da superfície onde vivemos e estão confinados às profundezas dos oceanos e às rochas subterrâneas.

Mas eles são alguns dos organismos vivos mais antigos da Terra. E algumas hipóteses sobre a origem da vida assumem que as primeiras formas de vida no planeta eram quimiossintéticas.

Micróbios unicelulares podem dominar o mundo subterrâneo, mas também existem alguns animais raros.

Um estudo de 2011 identificou vermes nematóides em águas de fraturamento hidráulico de 0,9 a 3,6 km de profundidade em minas sul-africanas. A água parece estar ali há pelo menos 3.000 anos, indicando que a população de nematóides pode ter se formado há milênios.

Um estudo posterior, de 2015, encontrou platelmintos, anelídeos, rotíferos e artrópodes em águas de fissuras de 1,4 km de profundidade. Os animais se alimentaram de uma fina camada de micróbios na superfície da rocha. Lá, a água tinha até 12.300 anos.

Para nós, as profundezas do subsolo parecem um lugar extremamente desafiador para se viver. Em comparação com a superfície, as populações microbianas são escassas, mas existem muitas rochas que podem sustentar vida.

Em 2018, Magnabosco e os seus colegas calcularam a escala da biomassa que vive sob os continentes, combinando dados sobre o número de células e a diversidade de locais de perfuração em todo o mundo. Eles estimaram que existam 2 a 6 x 10^29 células vivendo abaixo dos continentes da Terra.

Em termos de comparação, existem cerca de 10^24 estrelas no universo observável.

“Temos um número imensamente grande de células sob nossos pés”, segundo Magnabosco. Na verdade, ela afirma que cerca de 70% de todas as bactérias e Archaea na Terra vivem no subsolo.

Mas ainda não sabemos ao certo até que profundidade se estende a biosfera. Acredita-se que a vida tenha um limite máximo de temperatura, mas não sabemos exatamente qual é.

Nada pode viver na superfície da lava derretida, mas alguns micróbios podem suportar temperaturas surpreendentes. Uma espécie de Archaea chamada Methanopyrus kandleri, por exemplo, pode sobreviver e se reproduzir a 122 °C.

À medida que avançamos em profundidade, a pressão também se torna um problema. E o tipo de rocha também é importante, pois afeta as reações químicas que podem ocorrer e, portanto, os tipos de micróbios biossintéticos que podem viver ali.

“Mas não posso dar um número [que indique até qual profundidade pode existir vida] porque ainda não atingimos isso, porque simplesmente não perfuramos até essa profundidade”, explica Lloyd.

E a profundidade limitante pode ser surpreendente. Um estudo de 2017 analisou amostras de um vulcão de lama e indicou que pode existir vida 10 km abaixo do fundo do oceano.

Parte desta vida é extremamente lenta. “Certamente, existem grandes partes do subsolo, especialmente abaixo dos nossos oceanos, onde nada realmente acontece durante milhões de anos”, segundo Lloyd.

Sem novos nutrientes vindos de cima e sem forma de escapar, os micróbios destas regiões têm muito pouca comida. “Isso significa que eles simplesmente não têm a energia necessária para produzir novas células”, explica ela.

Portanto, os micróbios reduzem a velocidade do seu metabolismo e permanecem quase em êxtase. “Na verdade, é bastante razoável que uma única célula possa viver milhares de anos ou mais.”

E é plausível que este tipo de vida – que depende de reações químicas entre as rochas e a água, possivelmente com uma taxa metabólica extremamente lenta – possa ser encontrada nas rochas ricas em água encontradas no subsolo de Marte.

Até o momento, mesmo depois de décadas de missões não tripuladas ao planeta vermelho, não há evidências sólidas ou diretas de vida em Marte.

A superfície do planeta é seca e fria e nenhuma câmera capturou nenhum organismo vivo vagando por ela.

Mas locais como desfiladeiros oferecem fortes indicações de que Marte já teve água corrente na superfície há milhares de milhões de anos. Parte dessa água provavelmente foi perdida no espaço, mas a equipe de Wright concluiu que grande parte dela está no subsolo.

“Sabemos que a água é um requisito fundamental para a vida tal como a conhecemos”, destaca Karen Lloyd. Portanto, talvez a superfície de Marte já tenha sido habitável, mas agora resta apenas o subsolo. “Sempre preferi a noção de que a vida foi enterrada de alguma forma.”

Tal como os micróbios lentos que vivem nas profundezas dos oceanos da Terra, os micróbios marcianos podem manter-se vivos mesmo com poucos nutrientes.

“O mesmo tipo de processo que acontece no subsolo pode acontecer em Marte”, destaca Magnabosco.

A evidência mais sugestiva de vida encontrada até hoje em Marte são as plumas de metano no ar do planeta, que variam dependendo das estações.

Na Terra, o metano é frequentemente produzido por microorganismos, portanto o gás pode ser um subproduto da vida subterrânea.

Mas Lloyd pede cautela. “Existem muitos fatores não relacionados à vida que poderiam gerar plumas de metano”, explica ela.

Existem também muitos outros obstáculos à vida subterrânea em Marte.

“A vida não precisa apenas de água”, explica Lloyd. “Precisa de energia e de um lugar para ficar – por outras palavras, precisa de um habitat.”

Ainda não sabemos se os poros das rochas marcianas são grandes o suficiente para abrigar micróbios. E, da mesma forma, a composição química das rochas profundas é fundamental, pois seriam fonte de energia química.

Para Magnabosco, a “maior incerteza” sobre a vida em Marte é “se ela surgiu ou não”. E, tal como não sabemos como é que os primeiros seres vivos se formaram a partir de matéria inanimada, também não sabemos se as condições em Marte alguma vez foram adequadas para o surgimento de vida.

“Se a vida fosse capaz de se desenvolver em Marte”, explica ela, “há uma boa chance de que ela ainda sobrevivesse e permanecesse no planeta até hoje”.

E se esta profunda biosfera de Marte realmente existe, como podemos encontrá-la?

A ideia mais óbvia é perfurar o planeta, mas precisaríamos ir a 10 km de profundidade ou mais – uma tarefa difícil, mesmo na Terra. Como podemos fazer isso num planeta sem ar para respirar ou água corrente?

Para Cara Magnabosco, “é muito, muito mais difícil”. Mas deve ser possível estabelecer provas que apoiem a existência de vida.

A missão Mars Sample Return, planejada pela NASA, pretende trazer rochas marcianas para a Terra. E estas amostras podem conter vestígios de vida.

“Seria muito útil rastrear o metano”, acrescenta Lloyd. Atualmente não sabemos de onde vem esse gás. “Se concluirmos que os bolsões de água estão associados às plumas de metano”, isso seria um indício de vida, segundo ela.

Finalmente, se Marte realmente tiver água subterrânea, poderíamos utilizá-la. Na Terra, por exemplo, as fontes termais trazem água das profundezas para a superfície.

“Marte tem vulcões de lama”, explica Lloyd. “É possível visitar locais em Marte onde temos amostras subterrâneas que foram recolhidas e trazidas para a superfície.”

Ainda poderemos precisar de décadas para ter uma resposta definitiva. E podemos ficar desapontados com esta resposta.

Marte é muito menos ativo que a Terra, tectônica e hidrologicamente falando. Esta condição indica que a vida no planeta vermelho é escassa ou inexistente.

“Podemos estar à procura de vida que já não existe há muito tempo”, explica Lloyd. E neste caso, tudo o que podemos encontrar são evidências fósseis, e não organismos vivos.

“De qualquer forma, seria vida em Marte.”

* Michael Marshall é jornalista freelance especializado em ciência e meio ambiente. É autor do livro “A Busca pelo Gênesis: gênios e excêntricos em uma jornada para descobrir as origens da vida na Terra” (em inglês).