Íslenskir hellisbúar hjálpa við leit að lífi í geimnum

Eldgos og hraun hafa mótað landslagið og sögu þjóðarinnar frá upphafi vega. Eðli málsins samkvæmt hefur rennandi hraun mikil áhrif á umhverfi sitt – enda stöðvar það ekkert. En þegar hraunið kólnar og storknar er sögunni hvergi nærri lokið, hún er rétt að byrja, undir yfirborðinu. Hraunhellar verða til þegar neðanjarðarfarvegir bráðnaðs hrauns tæmast og skilja eftir sig nokkurs konar rör Og þar heldur sagan áfram. Árum, öldum og jafnvel árþúsundum saman, í neðanjarðarheimi sem er ólíkur öllu öðru.

Í lok ágúst fór Kveikur í leiðangur til þess að skoða hella á hálendinu - hella sem hafa ekki komið fyrir sjónir almennings, enda má ekki greina frá staðsetningu þeirra. Með í för voru Árni B. Stefánsson augnlæknir og hellasérfræðingur og Jón Bergmann Heimisson frá fyrirtækinu Punktaský sem vinnur að því að þrívíddarskanna valda hella á Íslandi.

Hellarnir sem við ákváðum að skoða í þessari ferð voru ekki valdir af handahófi, því þeir eru meginviðfangsefni nýrrar fjölþjóðlegrar rannsóknar. Rannsóknin gekk út á að skoða örverur í nokkrum íslenskum hraunhellum, og hvaða lærdóm megi draga af þeim í tengslum við leit að lífi í sambærilegum hellakerfum á öðrum reikistjörnum sem eru líkar jörðinni, til dæmis Mars. Greinin var birt í tímaritinu Earth and Space Science.

„Hún lýtur að undirstöðu-spurningum í vísindum; hvað er líf? Við höfum ekki ennþá fullnægjandi skilgreiningu á hvað sé líf, svo að þessar rannsóknir, og rannsóknir í geimlíffræði beinast að lífi á ystu mörkum,“ segir Joleen Csuka, einn höfunda rannsóknarinnar. Hún er doktorsnemi í efnafræði við Columbia-háskóla í New York, með áherslu á stjörnulíffræði.

„Þannig að ef líf var nokkru sinni á Mars, teljum við að enn megi sjá merki um það, hvort sem það hefur dáið út eða sé enn til staðar. Við teljum, af því að á yfirborði Mars er lofthjúpurinn afar þunnur, að hafi verið líf þar, þá hafi það flutt sig undir yfirborðið þar sem það fær vernd í hraunhellum,“ segir Joleen.

Á meðal þeirra vísindamanna sem tóku þátt í rannsókninni var Oddur Þór Vilhelmsson, prófessor í líftækni við Háskólann á Akureyri.

„Rannsóknin okkar snerist um að skoða örverulífríkið í hellunum okkar hérna á Íslandi, sem eru að mörgu leyti mjög svipaðir og á Mars,“ segir Oddur. „Og þá vaknar spurningin: Hvað þurfa geimferðir framtíðarinnar, hvort sem það er með geimförum eða róbótum, hvað þurfa þau að gera til þess að finna ummerki um líf sem einhvern tímann þreifst í þessum hellum?“

Í rannsókninni var meðal annars horft til þess hvaða áhrif íslensku örverurnar hefðu á hellisveggina, með það fyrir augum að sjá hvort sambærilegar breytingar sæjust á hellisveggjum á Mars, sem gæti þá bent til þess að líf hafi einhvern tímann þrifist þar.

Eins og nafnið bendir til láta örverur lítið yfir sér. Þær eru þó sjáanlegar með berum augum. Í hellunum tveimur sem við heimsóttum á hálendinu má sjá slikju á veggjum og í lofti hellanna - slikju sem oft er hvít á litinn. Það eru örverurnar sem mynda þessa slikju.

„Þetta eru örverur. Þær eru í þessu, og þessu hvíta hérna. Það er hellingur af örverum í þessu,“ segir Árni þar sem við erum stödd djúpt ofan í einum hellanna. „Svo er aðeins gulleitara hér og þá eru það öðruvísi örverur. Þetta er ekkert þykkt lag af örverum en þetta er gífurlegur fjöldi af örverum sem hérna býr, í þessu rosalega flotta umhverfi. Það er alltaf eins. Það er alltaf myrkur, alltaf sama hitastig, alltaf sama rakastig, og hérna líður þeim vel,“ fullyrðir Árni.

Og það eru örverur, sambærilegar þeim sem finnast í íslenskum hraunhellum, sem vísindamenn ímynda sér að gætu hafa lifað, eða lifi jafnvel enn, á öðrum hnöttum. Þess vegna telur Árni hugsanlegt að finna ekki bara vísbendingar um líf á öðrum hnöttum í hraunhellum, heldur einnig vísbendingar um uppruna lífs á jörðinni.

„Og hver veit nema við finnum hérna framtíðar-sýklalyf mannkyns. Sýklalyf er ekkert annað en eiturefni sem bakteríurnar framleiða til þess að fjölga sér í mjög hörðu samkeppnisumhverfi,“ segir Árni um leið og hann virðir fyrir sér slikjuna hvítu.

Árni og Oddur eru sammála um að rannsóknin á örverunum renni enn frekari stoðum undir mikilvægi þess að vernda íslenska hraunhella, og það örveruríki sem þar er að finna, enda er það afar viðkvæmt fyrir hvers konar breytingum. Þannig bendir Árni á að ef hann myndi hnerra yfir örverurnar myndi hann með því gefa þeim heilmikla næringu. Örverurnar myndu þá fjölga sér og örveruflóran þar með breytast.

„Og ef ég myndi kúka hérna í hellinn sem sumir gera, ekki hér reyndar, þá gjörbreyti ég örveruflórunni á mjög stóru svæði, af því að hérna er bara hellingur af næringu,“ segir Árni. „Og þær örverur sem kunna að nýta sér þá næringu, þær bara fjölga sér og það er kátt hjá þeim, í höllinni, þangað til það er búið.“

Oddur tekur undir og segir að það sé mjög auðvelt að breyta örveruflórunni í hellunum.

„Eins og ég var að lýsa áðan, þá er þetta mjög fágæft umhverfi, það er eiginlega mjög lítið um lífræn næringarefni, og við sjáum það mjög skýrt að þegar við breytum umhverfinu, þá breytist örverulífríkið verulega,“ segir Oddur.

Örverurnar í hellunum sem við skoðuðum hafa fengið að vera þar í friði, öldum saman. Fáar aðrar lífverur eiga erindi í hellana, ef nokkrar, og afar fátt fólk hefur komið þangað. Joleen segir að þetta hafi skipt miklu máli þegar ákveðið var að nota örverur í íslenskum hellum í rannsókninni.

„Þessir hellar sem við gátum rannsakað, við vitum að það hafði ekki margt fólk komið í þá á undan okkur. Þannig að þetta var umhverfi sem var nánast ósnert af mönnum,“ segir hún.

Þegar rannsóknin á íslensku hraunhellaörverunum var kynnt á alþjóðlegri ráðstefnu geimhella-sérfræðinga vaknaði áhugi bæði NASA og Evrópsku geimferðastofnunarinnar.

„Það er stefnt að því að smíða könnunarför sem geta farið um í hraunhellum, því þeir finnast á tunglinu. Við tökum það næst upp hjá NASA,“ segir Joleen. „Þar eru verkfræðingar að skoða hvernig sé best að koma könnunarförum ofan í hraunhella, vegna þess að um leið og þú ert kominn ofan í helli ertu búinn að skera á samskipti um gervihnött.“

Oddur segir ljóst að rannsóknin geti gagnast vísindamönnum sem kanna aðrar reikistjörnur í framtíðinni.

„Það er þetta með hvaða tæki á að útbúa, þessa róbóta sem munu fara ofan í hellana, hvaða tækjum eiga þeir að vera útbúnir, hvernig eiga þeir að taka sýni, og hvað eiga þeir að mæla,“ segir Oddur og Joleen tekur í sama streng.

„Þessar hugmyndir eru að taka á sig mynd og við höfum rætt við nokkra rannsóknarhópa í tengslum við rannsóknarmiðstöð NASA, sem þróar nú könnunarför sem geta farið um hraunhella,“ segir hún.

Það þarf hins vegar ekki NASA til að segja Árna B. Stefánssyni hversu merkilegir íslenskir hraunhellar eru. Hann hefur barist fyrir verndun þeirra um áratugaskeið, og telur það reyndar hneyksli hversu hægt og illa það hefur gengið. Enda eru það ekki bara örverurnar í hellunum sem eru merkilegar, heldur eru hellarnir sem slíkir stórmerkilegar náttúruperlur. Í þeim má líka finna margvíslegar myndanir, svo sem dropsteina sem eru friðlýstir sem náttúruvætti í öllum hellum landsins. Og í hellinum uppi á hálendi sýnir Árni okkur afar sérstæðar myndanir sem helst mætti líkja við bókahillur.

„Þetta eru endurbráðnuð og flúruð storkuborð,“ segir Árni sem telur alls tólf slík borð á einum og sama veggnum. „Smám saman hefur hraunáin lækkað hérna inni og hitinn hefur verið svo mikill, það hefur verið svo mikið rennsli, að þetta hefur bráðnað hérna niður og lekið svona niður þannig að þetta er veggskraut eins og það verður áhrifamest í hraunhellum bara yfirleitt.“

Þú hefur ekki séð svona víða?

„Ég hef hvergi séð svona vegg áður, nema hérna.“

Þannig að þetta er í raun einstakt?

„Þetta er einstakt já, og okkur ber að varðveita þetta. Þótt þetta sé í afskekktum helli hérna uppi á hálendinu, þá þurfum við að tryggja að enginn kjáni fari að brjóta hérna myndanir.“

Það vita sárafáir hvar þessi hellir er, sem við erum stödd í. En það þarf svo lítið til. Ef sagt er frá staðsetningu hellisins á netinu má búast við að ferðamenn leggi leið sína þangað. Og þá er voðinn vís, eins og dæmin sanna.

„Það er búið að hreinsa út bókstaflega allar viðkvæmar myndanir úr öllum merkustu hellunum; Surtshelli, Stefánshelli, Víðgelmi nánast alveg, Gullborgarhellum, Raufarhólshelli, Vegamannahelli; Vatnshellir í Snæfellsjökulsþjóðgarði var stórskaðaður, Leiðarendi. Bara allir hellar sem fólk fer oft í, þeir skemmast,“ segir Árni, sem fullyrðir að aðrar þjóðir hafi staðið sig betur en Íslendingar í þessum málum.

„Það eru til dæmis allir hellar í Ungverjalandi lokaðir. Hver einn og einasti hellir. Í Bandaríkjunum tekur Þjóðgarðastofnun ábyrgð á sínum hellum og bannar umferð um hella á ákveðnum svæðum. Og til dæmis í eldfjallaþjóðgarðinum á Hawaii er umferð bönnuð nema með sérstöku leyfi hellaþjóðgarðsins. Það þarf að vera samvinna og leyfi og skýrslur.“

Umhverfisstofnun á að hafa eftirlit með hellum á Íslandi. Við slógumst í för með Daníel Frey Jónssyni, sérfræðingi hjá stofnuninni, og skoðuðum helli á suðvesturhorni landsins, sem Hellarannsóknafélagið uppgötvaði fyrir nokkrum árum. Í fyrra lokaði Umhverfisstofnun hellinum og það þarf lykla til þess að komast inn í hann.

Þegar komið er ofan í hellinn sjáum við strax hvers vegna Umhverfisstofnun ákvað að loka honum; hann er nefnilega alveg ótrúlega skrautlegur.

„Hérna sjáum við hundruð dropsteina sem standa hérna upp úr gólfinu, og ógrynni af hraunstráum sem stingast niður úr loftinu. Og þetta hefur verið hér, algjörlega í friði frá mannfólki,“ útskýrir Daníel.

Og það er ekki sjálfsagt mál að hellirinn sé eins ósnortinn og raun ber vitni, enda er hann aðeins steinsnar frá fjölförnum vegi, sem fjöldi Íslendinga og erlendra ferðamanna á leið um á hverjum degi.

„Það er bara stórmerkilegt, að þessi hellir sé jafnheill og hann er,“ segir Daníel.

Það hefði eflaust verið stutt í að hann hefði verið taggaður á Tripadvisor þessi hellir, og að hér hefði allt fyllst af ferðamönnum?

„Já. Aðgengið er þannig að hér komast flestir niður. Og um leið og þessi hellir hefði spurst út og umferð hefði byrjað, þá hefði þetta að mestu leyti horfið á mjög skömmum tíma. Og sagan hefur bara sýnt okkur það.“

Dropsteinarnir sem eru við hvert fótmál í hellinum eru afar viðkvæmir.

„Þeir eru mjög viðkvæmir fyrir raski. Og það er í rauninni mjög auðvelt að brjóta þá. Það þarf ekki nema bara smá snertingu, og þá eru þeir farnir,“ segir Daníel. Og við sjáum gott dæmi á leið okkar inn í hellinn; þar hafði einhver rekið sig í myndarlegan dropstein og brotið hann - væntanlega áður en Umhverfisstofnun lokaði hellinum.

„Og það helst í hendur, ef umferð eykst um þessa hella, þar sem er að finnast skraut, þá mun skrautið hverfa.“

Er það verkefni Umhverfisstofnunar, að hafa umsjón og eftirlit með öllum hellum á Íslandi?

„Já í grunninn, þá ætti það að vera þannig,“ segir Daníel. „En það er náttúrulega ógerningur að hafa eftirlit með öllum hellum, þeir eru bara það margir.“

Þannig að þetta er kannski verkefni sem Umhverfisstofnun bara ræður ekki við?

„Það má alveg segja það sko. Síðast þegar ég vissi voru hellarnir í kringum 600 yfir allt landið. Og það er engin leið að fylgjast með þeim öllum.“

Hins vegar bendir Daníel á að Umhverfisstofnun hafi beina umsjón og eftirlit með hellum sem eru friðlýstir.

„En svo eru aðrir hellar, eins og til dæmis hér, sem okkur hafa borist ábendingar um að þörf væri á að grípa til aðgerða. Þar hefur Umhverfisstofnun stigið inn í á síðustu árum og gripið til lokana. Og bara hér á suðvesturhorninu eru fjórir hellar sem við höfum lokað á síðustu tveimur árum. Þannig að það er svona það sem við höfum gert á síðustu árum.“

En þið hafið fyrst og fremst umsjón með friðlýstum hellum?

„Já fyrst og fremst. En utan friðlýstra svæða er náttúrulega ógrynni af hellum, mörg hundruð hellar sem við höfum ekki í raun beina aðkomu að. En þeir njóta samt verndunar samkvæmt náttúruverndarlögum og við myndum bregðast við ef okkur bærust ábendingar um það.“

Til þess að reyna að vernda hellana hefur Árni, í samvinnu við Jón Bergmann Heimisson, unnið að því að þrívíddarskanna valda hella. Þannig er hægt að útbúa líkan til að nota í sýndarveruleika á söfnum eða í gestastofum þjóðgarða, þannig að fólk geti upplifað hellana án þess að fara í þá.

„Og þannig er hægt að deila þessu með fólki; almenningi, unglingum, kenna þeim að umgangast hellana, það er hægt að gera þá heimsóknarhæfa í sýndarveruleika,“ útskýrir Árni.

En það er aldrei það sama og að fara í hellinn sjálfan?

„Nei en það má æfa þau í að fara í hellana. En sumir hellar eru bara þannig úr garði gerðir að það er ekki hægt að fara í þá öðruvísi en að skaða þá. Þannig að aðrar þjóðir, þær flokka sína hella A, B, C og D, og undirflokka svo þar. Þannig að í A mega allir fara og í D má enginn fara nema einu sinni til könnunar. Svo er allt þar á milli.“

Daníel segir að nauðsynlegt sé að taka saman skrá yfir alla hella á landinu, þar sem þeir yrðu metnir með tilliti til jarðminja. Slík skrásetning sé hins vegar mikil vinna. Þá segir hann að það sé engin heildarstefna til varðandi verndun íslenskra hella.

„Nei það er ekki beint heildarstefna en við höfum verið að vinna að því á síðustu árum að verja viðkvæmustu hella landsins, og fengum þá bara tilmæli frá ráðherra að vinna að því.“

Það gerðist eftir að stórmerkilegir óraskaðir hellar fundust í Þeistareykjahrauni, steinsnar frá nýlögðum vegi að Þeistareykjavirkjun. Hellarannsóknafélagið leyfði fréttastofu RÚV að mynda hellinn og eftir að þær myndir voru sýndar, snemma árs 2020, fól umhverfisráðherra Umhverfisstofnun að loka viðkvæmustu hellum landsins.

„Þannig að Umhverfisstofnun steig þar inn í með fjármagn og greip til aðgerða og að lokum kláraði að friðlýsa þá hella. Þannig að já, að fá þá umfjöllun það klárlega hreyfði við hlutunum,“ segir Daníel.

En þótt hreyfing hafi komist á hlutina er enn nokkuð langt í land. Þrátt fyrir að búið sé að loka nokkrum hellum og gera aðra heimsóknarhæfa eru hellar um allt land sem eru ennþá algjörlega óvarðir fyrir ágangi ferðamanna. Þess vegna vill Árni ganga lengra og vernda mun fleiri hella.

„Verndun er þá fólgin í því að loka hellinum og búa til einhvers konar umsýslu eða rekstraráætlun um hann. Og ákveða hvað mega koma margir í heimsókn. Og getum við þá leyft öllum sem eru í hellakönnunarfélögum að fara inn? Getum við þá verið með lykil og lyklabox utan á hellinum og það fer inn, gefur upp kóðann bara eins og í fjallaskálum. Eða þarf sérstaka leiðsögn? Þetta er bara skilgreiningaratriði, það þarf bara að flokka þetta og ákveða hverjir fá að fara og á hvaða forsendum,“ segir Árni.

Í ferð okkar upp á hálendi ákváðum við að skoða ekki bara einn helli, heldur tvo. Báðir hellarnir koma við sögu í rannsókninni á örverunum. Síðari hellirinn sem við skoðum er nokkuð ólíkur hinum; hann er bæði minni og þrengri og minnir helst á völundarhús, enda teygja ranghalar sig í allar áttir og þar er auðvelt að villast.

„Það þarf að vera með allan búnað til þess að komast í gegnum þennan helli,“ segir Árni þegar við erum komin ofan í hellinn. „Hann er flókinn, svona eins og völundarhús; sums staðar er ansi þröngt, sums staðar er aðeins hærra og sums staðar eru mörg göng í allar áttir. Sem gerir þetta að mjög skemmtilegum helli til þess að skoða.“

Þetta er í fyrsta skipti sem Árni kemur í þennan helli.

„Mér finnst það alltaf gaman. Þetta heillar mig. Þetta er framandi veröld og það er alltaf eitthvað nýtt að sjá. Skaparinn hefur alltaf einhverjar nýjar útfærslur á þessari neðanjarðarfegurð.“

Árni var sjö ára þegar hann kom fyrst inn í helli, og heillaðist gjörsamlega. Síðan eru liðin 66 ár. Og honum finnst eins og tíminn sé að hlaupa frá sér, og náttúrunni.

„Við verðum bara að fara að taka tillit til móður jarðar, þessarar jarðar sem við erum komin af. Við erum bara jarðefni, blönduð í vatni. Við erum bara drullukaka sem getur hugsað. Og fyrir tilviljun, þá þróast lífið áfram og verður að einfrumungum og svo fjölfrumungum og svo risaeðlum og svo mönnum. Þetta er bara heillandi; að vera til. En allt í lagi að sýna lífinu auðmýkt, og þakka fyrir að vera til.“

Með þessum orðum kveðjum við þennan framandi heim — með það í huga að enn standa nokkur hundruð hellar í landinu óskemmdir. Hellar, sem vonandi fá að vera óraskaðir áfram.