Rangkaian gempa kecil di Taman Nasional Yellowstone pada 2021 memicu perubahan signifikan di lingkungan bawah permukaan dalam, meningkatkan aktivitas mikroba. Peneliti menemukan bahwa peristiwa seismik tersebut mengubah kimia air dan meningkatkan populasi mikroba di sumur bor dekat Danau Yellowstone. Perubahan ini menyoroti bagaimana aktivitas geologi dapat mempertahankan kehidupan di habitat bawah tanah yang gelap dan terisolasi.
Pada 2021, sekelompok gempa kecil mengguncang Lapangan Vulkanik Dataran Tinggi Yellowstone, mendorong Eric Boyd dan timnya untuk menyelidiki efeknya terhadap ekosistem mikroba bawah permukaan. Mikroba ini berkembang biak di sistem batuan dan air dalam, jauh dari sinar matahari, dengan memanfaatkan energi dari reaksi kimia saat air mengalir melalui batuan yang retak.
Gempa-gempa tersebut mengganggu lingkungan ini dengan mengekspos permukaan batuan baru, melepaskan cairan yang sebelumnya terperangkap, dan mengubah jalur air. Hal ini menyebabkan reaksi kimia baru, yang secara efektif mengubah sumber energi yang tersedia—atau 'menu kimia'—untuk mikroba tersebut.
Untuk menangkap perubahan ini, para peneliti mengambil sampel cairan dari sumur bor sekitar 100 meter di tepi barat Danau Yellowstone. Mereka mengumpulkan sampel lima kali selama 2021, melacak respons langsung dan jangka panjang. Analisis pasca-gempa mengungkapkan kadar hidrogen, sulfida, dan karbon organik terlarut yang meningkat di air—senyawa energi kunci untuk organisme bawah permukaan. Jumlah sel planktonik juga meningkat, menandakan lonjakan kehadiran mikroba dalam kolom air.
Studi tersebut juga mendokumentasikan pergeseran dalam komposisi komunitas mikroba. Berbeda dengan populasi yang biasanya stabil di akuifer batuan dasar benua, kehidupan bawah tanah Yellowstone merespons dengan cepat terhadap energi seismik, mengubah profil geokimia dan biologis.
Diterbitkan di PNAS Nexus pada 2025, penelitian oleh Boyd dan rekan-rekannya, termasuk Daniel R. Colman dan Ana Menchaca, menunjukkan bahwa dinamika ini mungkin umum di wilayah aktif seismik di seluruh dunia. Proses seperti itu dapat mempertahankan kehidupan mikroba di lingkungan ekstrem Bumi dan memberi informasi tentang keterlayakan hunian di planet berbatu kaya air seperti Mars.