Zac Cooper y Shelly Carpenter comienzan a perforar debajo del túnel de hielo de Alaska hacia el criopeg y su agua salada bajo cero. Los investigadores tienen cuidado de esterilizar su equipo para evitar introducir contaminación desde la superficie. Se necesitará la más estricta de estas técnicas para obtener muestras de vida en otros planetas. Crédito:Go Iwahana / Universidad de Alaska, Fairbanks
En años recientes, la idea de vida en otros planetas se ha vuelto menos descabellada. La NASA anunció el 27 de junio que enviará un vehículo a Titán, la luna helada de Saturno. un cuerpo celeste conocido por albergar lagos superficiales de metano y un océano de agua cubierto de hielo, aumentando sus posibilidades de sustentar la vida.
En la tierra, Los científicos están estudiando los entornos más extremos para aprender cómo podría existir la vida en entornos completamente diferentes. como en otros planetas. Un equipo de la Universidad de Washington ha estado estudiando los microbios que se encuentran en "cryopegs, "atraparon capas de sedimento con agua tan salada que permanece líquida a temperaturas bajo cero, que puede ser similar a los entornos de Marte u otros cuerpos planetarios más alejados del sol.
En la reciente reunión de AbSciCon en Bellevue, Washington, Los investigadores presentaron la secuenciación del ADN y los resultados relacionados para mostrar que las muestras de salmuera de un criopego de Alaska aislado durante decenas de miles de años contienen comunidades bacterianas prósperas. Las formas de vida son similares a las que se encuentran en el hielo marino flotante y en el agua salada que fluye de los glaciares. pero muestra algunos patrones únicos.
"Estudiamos agua de mar realmente vieja atrapada dentro del permafrost por hasta 50, 000 años, para ver cómo esas comunidades bacterianas han evolucionado con el tiempo, "dijo el autor principal Zachary Cooper, estudiante de doctorado en oceanografía de la UW.
Un esquema del sitio de estudio, que consta de un túnel, excavado de una formación masiva de hielo en el permafrost, y se accede a través de una estrecha abertura vertical. Luego, los investigadores perforan debajo del piso del túnel para llegar a la capa de criopeg con su líquido salino (área inferior rayada). Crédito:Shelly Carpenter / Universidad de Washington
Los criopegos fueron descubiertos por primera vez por geólogos en el norte de Alaska hace décadas. Este sitio de campo en Utqiaġvik, anteriormente conocido como Barrow, fue excavado en la década de 1960 por el Laboratorio de Ingeniería e Investigación de Regiones Frías del Ejército de los EE. UU. para explorar grandes cuñas de hielo de agua dulce que se encuentran en el permafrost allí. La salmuera subsuperficial finalmente se recogió del sitio en la década de 2000.
"Las condiciones extremas aquí no son solo las temperaturas bajo cero, sino también las altísimas concentraciones de sal, "dijo Jody Deming, un profesor de oceanografía de la Universidad de Washington que estudia la vida microbiana en el Océano Ártico. "Ciento cuarenta partes por mil, el 14%, es mucha sal. En los productos enlatados eso evitaría que los microbios hagan cualquier cosa. Por lo tanto, puede haber una noción preconcebida de que un alto contenido de sal no debería permitir la vida activa".
No se sabe completamente cómo se forman las criopegas. Los científicos creen que las capas podrían ser antiguas lagunas costeras varadas durante la última edad de hielo, cuando la lluvia se convirtió en nieve y el océano retrocedió. La humedad evaporada del lecho marino abandonado fue luego cubierta por permafrost, por lo que el agua salada restante quedó atrapada debajo de una capa de suelo congelado.
El sitio de investigación a una milla de Utqiagvik, Alaska, aparece en la superficie como una caja asentada sobre una extensión de tundra blanca. Esta es una de las dos ubicaciones de criopeg que se están estudiando en todo el mundo. No se sabe cuántas de estas funciones existen pero la evidencia sugiere que están muy extendidos en las regiones costeras planas del Ártico. Crédito:Zac Cooper / Universidad de Washington
Zac Cooper tomando notas dentro del túnel de hielo, con la luz de su faro. El equipo pasa turnos de cuatro a ocho horas dentro del túnel. Una persona tiene el lujo de sentarse en un balde. Crédito:Shelly Carpenter / Universidad de Washington
El techo del túnel está cubierto de escarcha, cristales de hielo puntiagudos que se forman a medida que la humedad en el aire se solidifica en el ambiente de menos 6 grados C del túnel. The layers below are colder. Researchers leave presterilized pipes inserted in the floor for future access to the liquid layer below. Credit:Zac Cooper/University of Washington
To access the subsurface liquids, researchers climb about 12 feet down a ladder and then move carefully along a tunnel within the ice. The opening is just a single person wide and is not high enough to stand in, so researchers must crouch and work together to drill during the 4- to 8-hour shifts.
Deming describes it as "exhilarating" because of the possibility for discovery.
Samples collected in the spring of 2017 and 2018, geologically isolated for what researchers believe to be roughly 50, 000 años, contain genes from healthy communities of bacteria along with their viruses.
Oceanography graduate student Zac Cooper climbs down an icy ladder into the tunnel in May 2018. Researchers are harnessed to a rope for safety. Credit:Shelly Carpenter/University of Washington
"We're just discovering that there's a very robust microbial community, coevolving with viruses, in these ancient buried brines, " Cooper said. "We were quite startled at how dense the bacterial communities are."
The extreme environments on Earth may be similar to the oceans and ice of other planets, scientist believe.
"The dominant bacterium is Marinobacter, " Deming said. "The name alone tells us that it came from the ocean—even though it has been in the dark, buried in frozen permafrost for a very long time, it originally came from the marine environment."
Mars harbored an ocean of water in the past, and our solar system contains at least a half-dozen oceans on other planets and icy moons. Titán, the moon of Saturn that NASA will explore, is rich in various forms of ice. Studying life on Earth in frozen settings that may have similarities can prepare explorers for what kind of life to expect, and how to detect it.
