Obtener muestras de agua de un lago antártico bajo 800 metros de hielo lleva días de perforación, equipo preciso, mucha paciencia y muchas ganas de comprender uno de los entornos más extremos del mundo.

Más de la mitad del agua dulce del planeta se encuentra en la Antártida. Si bien la mayor parte está congelada en las capas de hielo, debajo de los charcos de hielo y las corrientes de agua fluyen entre sí y hacia el Océano Austral que rodea el continente. Entendiendo el movimiento de esta agua, y lo que se disuelve en él como solutos, revela cómo el carbono y los nutrientes de la tierra pueden sustentar la vida en el océano costero.

La recopilación de datos sobre la biogeoquímica de estos sistemas es una empresa de proporciones antárticas. Trista Vick-Majors, profesor asistente de Ciencias Biológicas en la Universidad Tecnológica de Michigan, es parte de un equipo que recopiló muestras del lago subglacial Whillans en la Antártida occidental y es el autor principal de un artículo sobre el lago, publicado recientemente en Ciclos biogeoquímicos globales .

"La vida es dura, puede soportar muchas cosas ", Dijo Vick-Majors." Este documento está reuniendo lo que sabemos sobre la biología y cuán activa es bajo el hielo antártico con información sobre la composición del carbono orgánico en el lago ".

Vida con un presupuesto de carbono

La vida debajo del hielo aguanta mucho:no hay luz solar y la presión del hielo de arriba en combinación con el calor que irradia desde el núcleo de la Tierra derrite el agua para formar el lago. por lo que la temperatura ronda el punto de congelación. Carbón orgánico, una importante fuente de alimento para microorganismos, está presente en concentraciones relativamente altas en Whillans Subglacial Lake, incluso si carece del desorden verde de un estanque del Medio Oeste a fines de agosto. En lugar de, mientras las cámaras cayeron por el pozo de Mercer Subglacial Lake (un vecino de Whillans) revelan, el lago subglacial está oscuro, frío, lleno de sedimento blando y esponjoso, y forrado con hielo lleno de burbujas.

El lecho del lago parece más extraño que la tierra. El estudio de entornos extremos proporciona una idea de cómo podría ser la vida extraterrestre o cómo la vida terrestre podría sobrevivir en condiciones similares. No es que los humanos los pingüinos o los peces podrían manejarlo; La vida en las aguas debajo del hielo de la Antártida es principalmente microbiana. Todavía muestran signos de vida:carbono orgánico y otros subproductos químicos de la vida, comiendo, excretar y morir, que Vick-Majors y su equipo pueden medir y presupuestar.

Usando cálculos de balance de masa, La investigación del equipo muestra que una reserva de carbono orgánico disuelto en el lago subglacial Whillans se puede producir en 4.8 a 11.9 años. Mientras el lago se llena y se drena, lo que lleva aproximadamente la misma cantidad de tiempo, todos esos nutrientes se deslizan y se deslizan hacia la costa cubierta de hielo del Océano Austral. Según los cálculos del equipo, los lagos subglaciales de la región proporcionan 5, 400% más de carbono orgánico del que necesita la vida microbiana en el océano cubierto de hielo río abajo para sobrevivir.

"No hay fotosíntesis debajo del hielo en el océano aguas abajo de este lago; esto limita las fuentes de energía y alimentos disponibles de una manera que no se encontraría en un lago superficial o en el océano abierto, ", Dijo Vick-Majors." La idea es que estos lagos subglaciales que están río arriba podrían proporcionar importantes fuentes de energía y nutrientes para los seres que viven en las regiones cubiertas de hielo del Océano Austral ".

Perforación de datos

Si bien el lago subglacial Whillans por sí solo indica que los nutrientes aguas arriba pueden ser un factor importante, es solo una fuente de datos en un complejo de lagos subterráneos cubiertos de hielo, arroyos y zonas de mezcla parecidas a rías que sufren flujos estacionales y esporádicos.

Para ampliar su vista, Vick-Majors y el resto del equipo han estado recopilando datos en otros sitios (Mercer Subglacial Lake fue muestreado por el equipo de SALSA a principios de 2019), y hacerlo no es poca cosa. Lo hacen posible con un taladro de agua caliente, una manguera especialmente diseñada, una botella de muestreo de agua de 10 litros, algunos dispositivos de extracción de muestras de sedimentos, y una semana de clima polar veraniego que puede caer a 20 por debajo. La tripulación usa trajes Tyvek y todo el equipo se limpia a fondo. También filtran el agua de perforación, pasarlo por varios bancos de luces ultravioleta para derribar la contaminación microbiana, y luego calentarlo para usar el agua caliente para abrir un pozo de aproximadamente 1000 metros hasta el lago.

"Un poco de esa agua helada derretida, que ahora ha circulado por el simulacro, se saca del agujero para que cuando se perfora el lago, el agua del lago sube al pozo, "Vick-Majors dijo, explicando que la tripulación tiene que mantener el agua caliente del taladro separada del agua del lago para mantener limpias las muestras y el lago. "Se necesitan aproximadamente 24 horas para perforar el pozo y lo mantenemos abierto durante unos días; recolectar una sola muestra o bajar las cámaras puede llevar dos horas o más, dependiendo del equipo ".

Y el agujero sigue intentando volver a congelarse. Más, Vick-Majors no es un científico solitario; ella está integrada en un equipo interdisciplinario y todos necesitan acceso al pozo para diferentes experimentos. Pero a pesar de toda la estricta logística y los dedos fríos, ella dice que vale la pena.

"Hay agua y hay vida bajo el hielo, ", Dijo Vick-Majors." Estos pueden enseñarnos mucho sobre nuestro planeta porque este es un gran lugar para observar ecosistemas algo simplificados, sin niveles más altos de organismos. Entonces podemos responder preguntas sobre la vida que pueden ser realmente difíciles de responder en otros lugares ".

La otra cara es que las interacciones físico-biológicas aún pueden ser complicadas en estos entornos; el artículo es un paso hacia su comprensión. Los lagos subglaciales casi de otro mundo de la Antártida Occidental brindan información sobre las posibilidades de los entornos de exoplanetas al tiempo que revelan las profundidades, secretos guardados por el agua de nuestro propio mundo.