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Vostok: lago bajo el hielo antártico

Sección transversal de un artista del lago Vostok, el lago subglacial más grande conocido en la Antártida. Se cree que el agua líquida tarda miles de años en atravesar el lago, que es del tamaño del lago Ontario de América del Norte.
Imagen: © Nicolle Rager-Fuller / NSF

Profundo, oscuro y misterioso, el lago Vostok es uno de los lagos subglaciales más grandes del mundo. Una vez que fue un gran lago de superficie en el este de la Antártida, el lago Vostok ahora está enterrado bajo más de 2 millas 3,7 kilómetros de hielo cerca de la investigación de Vostok en Rusia.estación. Cubierto de hielo durante milenios, aislado de la luz y del contacto con la atmósfera, lago Vostok es uno de los entornos más extremos de la Tierra.

"El lago ha estado cubierto de hielo durante al menos 15 millones de años", dijo Brent Christner, biólogo de la Universidad Estatal de Louisiana que ha examinado los núcleos de hielo recogidos sobre el lago.

El lago subglacial Vostok se encuentra 4000 metros debajo de la estación Vostok, en la Antártida oriental. Crédito de la imagen: Programa Antártico de EE. UU.

debajo de la superficie

El lago Vostok es uno de los lagos más grandes de la Tierra en tamaño y volumen, rivalizando con el lago Ontario en América del Norte. El lago en sí tiene 143 millas 230 km de largo, 31 millas 50 km de ancho y hasta 2625 pies 800 metros de profundidad. El lago Vostok se encuentra cerca del Polo Sur en la Antártida Oriental. La presencia de un gran lago enterrado fue sugerida por primera vez en la década de 1960 por un geógrafo / piloto ruso que notó el parche de hielo grande y suave por encima del lago desde el aire. Los experimentos de radar aéreo realizados por investigadores británicos y rusos en 1996 confirmaron el descubrimiento del lago inusual.

Utilizando un conjunto de datos RADARSAT de la Antártida, se puede ver una estación rusa abandonada en la cima del lago congelado Vostok. Se encuentra en la sección izquierda del lago en esta imagen. Crédito de la imagen: NASA

"El lago Vostok es uno de los lagos subglaciales más fáciles de detectar debido a su tamaño", dijo Christner. "[Sin embargo] creo que la mayoría de sus secretos permanecen".

Su único suministro de agua es el agua de deshielo de la capa de hielo superpuesta, dijo Christner. "Que yo sepa, no hay evidencia de afluencia o salida de agua del lago Vostok", dijo. Esta reposición constante del hielo derretido significa que el agua en elEl lago puede ser relativamente joven, solo miles de años, según estudios de testigos de hielo. Pero se desconoce la verdadera edad del agua del lago.

Una sección transversal del lago Vostok muestra cómo se acumula el hielo sobre el lago y una lista de algunos de los diferentes organismos descubiertos en el núcleo de hielo. Crédito de la imagen: PLOS ONE

Los investigadores han mapeado la forma del lago Vostok con técnicas de teledetección , como sondeos sísmicos y radares de penetración de hielo. El lago Vostok es mucho más superficial en un extremo que en el otro, con las dos cuencas separadas por una cresta. Algunos científicos creen que la cresta podría ser un respiradero hidrotermal, similar al fondo del océanofumadores negros que están llenos de gusanos tubícolas. El lago largo y estrecho puede estar en un valle del rift, similar al lago Baikal en Rusia.

El calor geotérmico de la Tierra mantiene la temperatura del agua del lago rondando los 27 grados Fahrenheit menos 3 grados Celsius, creen los científicos. La fuerte presión del hielo que lo recubre mantiene el lago líquido a pesar de su temperatura bajo cero.

La vida encontrará un camino

En la década de 1990, Christner formó parte de un equipo internacional que descubrió microbios en el agua congelada del lago recolectada sobre la superficie líquida del lago Vostok, llamada hielo de acreción. La media pulgada superior 1 centímetro de la superficie del lago se congela en la capa de hielo que fluyesobre el lago, piensan los científicos.

El análisis de las formas de vida sugiere que el lago Vostok puede albergar a ecosistema único basado en sustancias químicas en las rocas en lugar de la luz solar, viviendo en aislamiento durante cientos de miles de años. "Los tipos de organismos que encontramos sugirieron que derivaban su energía de minerales presentes en el lago y fuentes del lecho rocoso subyacente", dijo Christner.

estudios más recientes de material genético en el hielo de acreción de Vostok fragmentos revelados de ADN de una amplia variedad de organismos relacionados con criaturas unicelulares que se encuentran en lagos, océanos y arroyos. Estos "extremófilos" podrían imitar la vida en otras lunas y planetas, como Europa, la luna helada de Júpiter. [ Galería de imágenes: vida alienígena de la Antártida ]

En un artículo publicado el 26 de junio de 2013, en la revista PLOS ONE , los investigadores, dirigidos por el Dr. Scott Rogers, profesor de ciencias biológicas de la Bowling Green State University, discutieron las miles de especies que identificaron en el lago Vostok a través de la secuenciación de ADN y ARN.

Los investigadores tomaron muestras de dos áreas del lago: la cuenca principal sur y cerca de una ensenada en el extremo suroeste del lago.

Al secuenciar el ADN y el ARN tomados de muestras de hielo de acreción agua de lago congelada adherida al fondo del glaciar principal, el equipo descubrió mucha más complejidad de lo que nadie pensaba, dijo Rogers, según a comunicado de prensa .

"Realmente muestra la tenacidad de la vida y cómo los organismos pueden sobrevivir en lugares donde hace un par de docenas de años pensamos que nada podría sobrevivir", dijo.

Además de los hongos y dos especies de arqueas organismos unicelulares que tienden a vivir en ambientes extremos, los investigadores identificaron miles de bacterias, incluidas algunas que se encuentran comúnmente en los sistemas digestivos de peces, crustáceos y gusanos anélidos.según el comunicado de prensa.

Descubrieron psicrófilos organismos que viven en frío extremo y termófilos amantes del calor, lo que sugiere la presencia de respiraderos hidrotermales en las profundidades del lago.

"Muchas de las especies que secuenciamos son las que esperaríamos encontrar en un lago", dijo Rogers. "La mayoría de los organismos parecen ser acuáticos agua dulce y muchos son especies que generalmente viven en sedimentos de océanos o lagos."

Rogers señala que la presencia de especies marinas y de agua dulce respalda la teoría de que el lago una vez estuvo conectado con el océano y que el agua dulce fue suministrada por el glaciar predominante. La ensenada contenía la mayor actividad biológica con el mayor número de especiesIdentificado.

Después de dos años de análisis por computadora, los resultados finales revelan que Vostok Lake contiene un conjunto diverso de microbios, así como algunos organismos multicelulares. Rogers enfatiza que el equipo se equivocó fuertemente en el lado conservador al informar sus hallazgos. Eligieron incluirsolo aquellas secuencias de las que estaban absolutamente seguros provenían del hielo de acreción. Debido a esto, Rogers cree que es muy probable que haya una multitud de otras del lago, lo que abre la puerta a más investigaciones.

Informe adicional de Traci Pedersen, colaboradora de Rhythm89.

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