Ciemne wody jeziora głęboko pod pokrywą lodową Antarktydy Zachodniej i kilkaset mil od Bieguna Południowego tętnią życiem bakteryjnym, mówią naukowcy - mimo że jest to jedno z najbardziej ekstremalnych środowisk na Ziemi.
Odkrycie to ma wpływ na poszukiwanie życia na innych planetach - w szczególności na planecie Mars, gdzie w danych zgłoszonych w zeszłym roku przez statek kosmiczny Mars Express Europejskiej Agencji Kosmicznej zaobserwowano oznaki zakopanego jeziora płynnej słonej wody.
Lider ekspedycji John Priscu, profesor ekologii polarnej na uniwersytecie w Montanie, powiedział Live Science w wywiadzie telefonicznym z Antarktydy w tym tygodniu, że wczesne badania próbek wody pobranych z jeziora Mercer - zakopanego pod lodowcem - wykazały, że zawierały one około 10 000 komórek bakteryjnych na mililitr.
To tylko około 1 procent z 1 miliona komórek drobnoustrojów na mililitr zwykle spotykanych w otwartym oceanie, ale bardzo wysoki poziom dla bezsłonecznej części wód zakopanej głęboko pod lodowcem Antarktydy.
Priscu powiedział, że wysoki poziom życia bakteryjnego w ciemnym i głęboko zakopanym jeziorze był oznaką, że może on wspierać wyższe formy życia, takie jak mikroskopijne zwierzęta, takie jak tardigrades.
„Widzieliśmy wiele bakterii - a system ma wystarczającą ilość materii organicznej, można by pomyśleć, aby utrzymać wyższe formy życia”. Powiedział Priscu. „Naprawdę zamierzamy dobrze przyjrzeć się wyższym organizmom, takim jak zwierzęta… ale nie da się tego zrobić przez kolejne kilka miesięcy”.
Obfitość życia bakteryjnego w jeziorze Mercer uzupełnia odkrycie wysokiego poziomu życia bakteryjnego w pobliskim subglacjalnym jeziorze Whillans na Antarktydzie w 2013 r. - wyprawa, którą poprowadził także Priscu.
Naukowcy przyjmują teorię, że bakterie w jeziorze Whillans - i prawdopodobnie w jeziorze Mercer - przeżywają na złożach węgla utworzonych przez organizmy fotosyntezy między 5000 a 10 000 lat temu, kiedy zakopane jeziora mogły być połączone z otwartym oceanem.
Głębokie, ciemne jezioro
25-osobowa wyprawa do polodowcowego jeziora Mercer poleciała w zeszłym tygodniu do amerykańskiej bazy na Antarktydzie na stacji McMurdo ze swojego obozu na lodowcu zachodniej Antarktydy, około 370 mil (600 kilometrów) od bieguna południowego.
Zakopane jezioro zajmuje powierzchnię około 54 mil kwadratowych (139 kilometrów kwadratowych) pod pokrywą lodową.
Podczas pobytu na lodzie od połowy grudnia ubiegłego roku zespół ekspedycyjny użył wierteł i gorącej wody, aby otworzyć odwiert z obozu na zamarzniętej powierzchni do zakopanego jeziora ciekłej wody.
Priscu powiedział, że zespół wiertniczy wydostał się przez około 3504 stopy (1068 metrów) lodu, a woda pod nim była chłodna 30,8 stopnia Fahrenheita (minus 0,65 stopnia Celsjusza), aby naukowcy mogli pobrać próbki wody i rdzenie osadów z jeziora, która miała w tym miejscu głębokość około 49 stóp (15 m).
Powiedział, że odwiert w lodzie był otwarty przez około 10 dni, a naukowe pobieranie próbek zostało dwukrotnie przerwane, podczas gdy poszerzono go o gorącą wodę.
W ubiegłym tygodniu wyprawa powróciła na stację McMurdo z ponad 15 galonami (60 litrów) wody z zakopanego jeziora i rdzeniem osadu o długości ponad 16 stóp (5 m) - najgłębszym rdzeniem osadu, jaki kiedykolwiek został pobrany pod lodem Zachodniej Antarktydy prześcieradło, powiedział Priscu.
Zamarznięte mokradła
Priscu ma nadzieję, że w szczególności badania laboratoryjne rdzeni osadów pomogą naukowcom dowiedzieć się więcej o aktywności pokrywy lodowej Zachodniej Antarktydy w ciągu ostatnich dziesiątek tysięcy lat, „kiedy była ona ostatnia wolna od lodu i rzeczy tego rodzaju „Powiedział Priscu.
Zespół opuścił również specjalistyczny zdalnie sterowany pojazd podwodny (ROV) w ciemne wody zakopanego jeziora, a także kilka kamer, których używali do robienia zdjęć i filmowania dna jeziora, powiedział.
Priscu uważa, że ponad 400 zakopanych jezior wodno-płynnych na zamarzniętym kontynencie Antarktydy tworzy unikalny ekosystem płynnej wody, umieszczony pod grubym szelfem lodowym i zamarzniętymi skałami antarktycznej skorupy kontynentalnej.
„Proponuję, aby cała pokrywa lodowa była dużym podmokłym terenem z rzekami i jeziorami - a niektóre z rzek rozciągają się na obszar wielkości Amazonki, choć nie tak dużo wody” - powiedział.
„Tutaj masz 70 procent słodkiej wody na świecie - po prostu nie ma sensu, że nie ma tam życia. A teraz udowodniliśmy, że tak, zmieniliśmy ten pogląd” - powiedział Priscu.
Priscu uważa również, że każde życie poniżej zamarzniętej powierzchni planety Mars może podążać za wzorami obserwowanymi w subglacjalnych jeziorach Antarktydy.
„Nowa wiedza, którą dostarczyły nasze badania na temat środowisk subglacjalnych, w szczególności fakt, że mają one zróżnicowane skupisko drobnoustrojów, dostarczy nam informacji na temat rodzaju życia, jakie mogło istnieć na Marsie” - powiedział. „Jest to szczególnie ważne w przypadku Marsa 2020, który będzie pobierał płytkie rdzenie z powierzchni planety”.
Przyszłe wyprawy na zakopane jeziora płynnych wód Antarktydy prawdopodobnie skupią się na największych zbiornikach zakopanej ciekłej wody - takich jak Jezioro Vostok na Antarktydzie Wschodniej, chociaż każda wyprawa do tego regionu napotkałaby poważne wyzwania, powiedział Priscu.
„Vostok ma głębokość 1000 metrów (3280 stóp) i mniej niż 4000 metrów lodu (13123 stóp) lodu, więc byłoby to naprawdę trudne wyzwanie. I na wysokości 4000 metrów do pracy”, powiedział. „To byłoby trudne”.
