Svampar i ­berget bildar växthusgas

Siljansringen är Europas största meteoritkrater. Den har en diameter på över 50 kilometer och bildades för 380 miljoner år sedan. Det är känt sedan länge att det finns naturgas, metan, i dess berggrund, men gasens ursprung har varit svår att fastställa. Metan är en kraftig växthusgas som kan bildas när mikroorganismer bryter ner biologiskt material i en syrefri miljö, exempelvis våtmark. Men att förklara har metangasen i Siljans berggrund uppstod är en utmaning. En teori är att gasen har bildats på kemisk väg i jordens inre. Men nu har ett forskarteam under ledning av svenska forskare stärkt bevisen för att gasen har ett biologiskt ursprung.

Forskarna har hittat fossil efter svamptrådar, hyfer, 500 meter ner i Siljansringens berggrund, en miljö som är helt fri från syre. Forskarna är säkra på att det rör sig om en svamp. De har nämligen påvisat kitin i fossilet, ett ämne som finns i cellväggen hos svampar. Svampen levde i ett litet hålrum i berget, där den växte i en matta av organiskt material, en biofilm som troligtvis bestod av metanogener. Det är namnet på mikroorganismer som får energi från att omvandla koldioxid och vätgas till metangas. Det var troligtvis svampen som försedde metanogenerna med dessa gaser. De bildas nämligen som restprodukter från svampars ämnesomsättning, när de bryter ner organiskt material i en syrefri miljö. Svampar och metanogener verkar alltså ha levt i en slags symbios i sprickorna i berggrunden.

­– Denna symbios har man kunnat visa från komagar och andra ytnära system exempelvis i biogasanläggningar, men inte från djupbiosfären tidigare. Det kan alltså vara en allmänt spridd process som vi ännu inte vet vidden av, säger Henrik Drake, docent i miljövetenskap vid Linnéuniversitet i Kalmar och huvudansvarig för den nya studien, som har publicerats i Nature-tidskriften Communications earth & environment.

Det finns kemiska bevis för att den här processen har pågått i sprickornas hålrum i berget.

När metangoner bildar metan med hjälp av kol från koldioxid undviker de kolisotop 13, som förekommer naturligt i små halter. Det innebär att den kvarvarande koldioxiden får en ovanligt hög halt av kol-13. Det kolet kan komma att ingå i mineral som bildas runt mikroorganismerna i berggrunden. Kalcit är ett sådant mineral och forskarna har analyserat kalcitkristaller runt svampfossilet och kunnat konstatera att det innehåller förhöjda halter av kol-13, vilket stärker bevisen för att metanogener har varit i farten.

Forskarna har lyckats åldersbestämma kalcitmineralen som bildades vid metanproduktionen. Den är närmare 40 miljoner år gammal, vilket innebär att svampfossilet är lika gammalt.

– Det är första gången en svamp från djupbiosfären blivit åldersbestämd.

Siljansringen är full av sprickor som går djupt ner i berggrunden. Organiskt material från ytan har transporterats med grundvattnet ned i sprickorna och försett svamparna där nere med näring. Miljön har troligtvis varit optimal för både svampar och metanogener, vilket kan förklara varför det sipprar ut metangas ur Siljansringen.