Investigadores utilizan la tecnología de Xylem para explorar los orígenes de la vida en la Tierra
¿Qué puede decirnos un lago antártico sobre los orígenes de la vida en la Tierra y cómo puede orientar nuestra búsqueda de vida en Marte? Estas son algunas de las preguntas que los investigadores esperan responder utilizando la tecnología YSI de Xylem mientras bucean bajo la superficie del lago Untersee de la Antártida. Acompáñeles en un viaje de tres mil millones de años al pasado.
Sumergiéndose bajo tres metros de hielo en las frías aguas del lago Untersee, Dale Andersen se adentra en un mundo aislado del resto de la Antártida. Mientras desciende con su cuerda, ve pequeñas estructuras en forma de cono llamadas estromatolitos a lo largo del fondo del lago. Estos conos de 30 a 60 centímetros de altura se han formado durante eones, capa a capa submilimétrica, por un género de cianobacterias llamado Phormidium.
Hasta que Andersen y sus colegas descubrieron los estromatolitos, nunca se habían encontrado en un entorno moderno y solo eran un recuerdo de cuando todos los ocupantes de la Tierra eran microbios.
«Esto es como una postal de hace 3 000 millones de años», afirma Andersen. «Si se quisiese visualizar cómo era un ecosistema en aquellos tiempos, estos lagos antárticos proporcionan maravillosos análogos de los primeros paisajes microbianos.»
Una ventana al pasado y a otros planetas
Andersen es investigador científico veterano del Centro Carl Sagan del Instituto SETI, una organización de investigación dedicada a buscar y estudiar la vida y la inteligencia más allá de la Tierra.
Aunque Andersen lleva más de una década buceando en el lago Untersee, sigue asombrado por la singular visión de su paisaje de conos. De hecho, señala, «ha caminado más gente sobre la superficie de la Luna que la que ha visto, en persona, el fondo de este lago».
«Comprender esos primeros paleoambientes o primeras biosferas en nuestro propio planeta es un aspecto importante para entender cómo se procede en la búsqueda de vida en otros lugares», afirma Andersen.
«Por ejemplo, a medida que realizamos investigaciones en estos análogos antárticos, pensamos que podrían proporcionarnos una visión de los inicios de Marte. Tal vez también existiesen allí ecosistemas microbianos, no exactamente iguales a los observados en los lagos antárticos, pero similares al fin y al cabo.»
«Trabajar con las comunidades estromatolíticas del lago ayuda a fundamentar la búsqueda de pruebas de vida en los sedimentos paleolacustres de Marte. Las regiones anaeróbicas de la cuenca sur del lago Untersee nos ayudan a centrarnos en lo que será necesario para buscar vida en los océanos de Encélado y Europa, las lunas exteriores de Júpiter y Saturno.»
Medición de la calidad del agua con sondas YSI
Situado en las montañas de la Tierra de la Reina Maud, en la Antártida Oriental, el lago Untersee está cubierto de hielo todo el año. Para llegar al lago Untersee, un equipo de investigación multidisciplinar vuela a la Antártida desde Ciudad del Cabo (Sudáfrica) y aterriza en la pista de hielo de la estación de investigación rusa Novolazarevskaya. Desde allí, el equipo debe atravesar el hielo durante un día en moto de nieve.
Después montan el campamento y empiezan a perforar un agujero en el hielo. Para hacer el agujero, el equipo hace circular agua caliente a través de una bobina cilíndrica que se derrite constantemente a través del hielo para crear el acceso al lago, y así poder bucear. Este es un proceso que puede durar más de 24 horas. Los orificios más pequeños, de 25 centímetros de diámetro, se utilizan para bajar instrumentos y obtener muestras de agua.
Andersen es muy meticuloso a la hora de recoger mediciones de la calidad del agua a lo largo de la columna de agua. Utiliza una sonda multiparamétrica YSI EXO2 con sensores inteligentes para la turbidez, las algas totales, el pH, el potencial de oxidación-reducción (ORP), la materia orgánica disuelta fluorescente (fDOM), el oxígeno disuelto (OD) y la conductividad.
Bajando lentamente la sonda (un metro o incluso medio metro cada vez) y vigilando el software, el equipo puede detectar cambios sutiles en las temperaturas, los niveles de oxígeno y la composición química.
El impacto del calentamiento global
Bajo el hielo, el lago Untersee suele ser un entorno muy tranquilo, con una circulación del agua extremadamente lenta Según Andersen, una partícula tardaría aproximadamente un mes en recorrer los 6,5 kilómetros de longitud del lago. Sin embargo, de vez en cuando surgen situaciones imprevistas.
Examinando datos de altimetría por satélite, Andersen y sus colegas observaron una repentina subida de dos metros en el nivel del agua del lago Untersee a principios de 2019. Al parecer, una presa de hielo había reventado en el lago Obersee, a unos seis kilómetros de distancia, liberando unos 17,5 millones de metros cúbicos de agua en el lago Untersee durante un período de tres semanas.
Basándose en observaciones y mediciones posteriores, Andersen dice que probablemente fue un evento que debería haber durado entre 300 y 500 años. Al regresar al lago Untersee en noviembre de 2019, Andersen desplegó inmediatamente una sonda multiparamétrica para medir la calidad del agua del lago.
«Fuimos testigos de un cambio importante en la química del agua como resultado de este evento de inundación», señala Andersen. «Estas mediciones son importantes y del tipo que nos ayudará a entender los impactos que el calentamiento global tendrá en el ecosistema microbiano de Untersee en los próximos años.»
Mientras Andersen describe el mundo que está explorando bajo el hielo antártico, el rover Perseverance de la NASA transmite gigabytes de imágenes de la superficie de Marte. Aunque el Perseverance está a más de 227 millones de kilómetros del lago Untersee, los dos mundos se encuentran mientras los científicos estudian minuciosamente las fotos de ambos lugares, ansiosos por comprender los orígenes de la vida en nuestro planeta y buscando indicios de vida en otros.
Vea el vídeo: Cold Warriors: Diving for Science in Antarctica
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Todas las fotografías de ©Dale T. Andersen