Investigación en la Antártida revela mecanismo no orgánico que produce importante gas de efecto invernadero

En muchos sentidos, la laguna Don Juan en los Valles Secos de la Antártida es uno de los lugares más extraterrestres en el planeta. Un espejo de agua de poca profundidad entre los picos de montaña y morrenas de ripio, el estanque tiene una sorprendente salinidad, 18 veces mayor a la de los océanos de la Tierra, y prácticamente nunca se congela, incluso a temperaturas de más de 40 grados Fahrenheit bajo cero

Los investigadores llevaban trajes y máscaras estériles y usaron instrumentos estériles para tomar muestras evitando la posible contaminación de la laguna Don Juan en la Antártida. También recogieron una cantidad mínima de material

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Ahora, un equipo de investigación dirigido por biogeoquímicos de la Universidad de Georgia, ha descubierto en el lugar un mecanismo químico nunca antes visto que produce óxido nitroso, un importate gas de efecto invernadero. Aún más importante, posiblemente, es que el descubrimiento podría ayudar a los científicos a comprender piscinas similares de salmuera en un lugar cuyo ecosistema se parece mucho al de la laguna Don Juan: Marte.

La investigación, publicada el 25 de abril en la revista Nature Geoscience, agrega una nueva variable intrigante a la creciente evidencia de que hubo y todavía puede haber agua líquida en Marte, un prerequisito usual para la formación de la vida. De hecho, los nuevos resultados podrían ayudar a los científicos espaciales a desarrollar sensores para detectar estos pozos de salmuera en Marte, acotando la búsqueda a aquellos lugares donde la vida tiene posibilidades de existir.

El científico investigador de la UGA Vladimir Samarkin y sus colegas midieron la producción de óxido nitroso, un importante gas de efecto invernadero, en la laguna Don Juan en la Antártida y descubrió en el lugar una importante producción, no reportada hasta ahora, de este gas

«El suelo del estanque, la salmuera y el tipo de roca que los rodea son similares a las que hay en Marte», dijo Samantha Joye, miembro del Departamento de Ciencias Marinas en el Colegio Franklin de Artes y Ciencias y autora principal del artículo. «Por lo tanto, es un lugar ideal para evaluar la actividad microbianas en ambientes extremos. Si bien no se detectaron «bio-gases», como el sulfuro de hidrógeno y metano, obtuvimos medición, para nuestra sorpresa, de altas concentraciones de óxido nitroso, que normalmente es indicador de una actividad microbiana. Debíamos saber si un proceso no orgánico podía explicar esta producción de óxido nitroso.»

Otros autores del trabajo son Vladimir Samarkin, un científico de investigación, y Bowles Marshall, estudiante de posgrado, también del Departamento de Ciencias Marinas en UGA, Michael Madigan de Southern Illinois University, Karen Casciotti de la Woods Hole Oceanographic Institution, John Priscu de Universidad Estatal de Montana, y Christopher McKay del Centro de Investigación Ames de la NASA.

La investigación fue apoyada por fondos de la National Science Foundation y el Programa de Observatorio Microbiano McMurdo.

Los científicos han estado fascinados con la laguna Don Juan desde su descubrimiento en 1961. (Aunque el sitio es precioso, no hay nada romántico en el nombre, que proviene de los pilotos del helicóptero que lo encontró, Don Roe y John Hickey.) Desde el momento de su descubrimiento, los investigadores se dieron cuenta que habían encontrado un lugar como ningún otro en la Tierra.

Laguna Don Juan en la Antártida, una cuenca de alrededor de 1.000 por 400 metros, es lejos la acumulación de agua más salada en la Tierra. Las manchas de color rojo en esta imagen son los investigadores

La laguna, que tiene cerca de 1.000 por 400 metros, contiene el agua más salada de nuestro planeta, ocho veces más salada que el mar Muerto. Si bien hace más de 30 años los investigadores reportaron haber encontrado una microflora abundante y variada de hongos, bacterias, algas verde-azules y levaduras, luego de eso, y durante el trabajo del equipo de Joye, no se ha encontrado vida. Dado que el nivel de profundidad y superficie cubierta por la laguna (que se alimenta de aguas subterráneas hipersalinas) ha variado a lo largo de los años, esto no fue inesperado. Lo que sorprendió al equipo fue que, incluso sin formas de vida actuales, pudieron medir óxido nitroso, quizás más conocido para la mayoría de la gente como el «gas hilarante» utilizado en los procedimientos dentales. (La cantidad medida en el aire estaba por debajo de un nivel que podría hacer que una persona se maree o sienta vértigo, efectos que puede producir el «gas hilarante».)

«Lo que encontramos fue una serie de reacciones entre la salmuera y las rocas que generan una variedad de productos, incluyendo el óxido nitroso y el hidrógeno», dijo Joye. «Además de en la laguna Don Juan, este nuevo mecanismo también se puede producir en otros ambientes en la Tierra, y podría servir como un componente importante del ciclo del nitrógeno de Marte y también como fuente de combustible [hidrógeno] para dar sustento la la quimiosíntesis microbiana».

Aún más interesante, quizás, es que los resultados sugieren que un mecanismo adicional —la reacción de los nitratos procedentes de la salmuera con las rocas basálticas— puede ser un medio «no reconocido previamente que movilice nitrato en el suelo superficial… Y lo devuelva a la atmósfera de Marte como óxido nitroso», dijo Joye.

El descubrimiento de agua ha sido el santo grial de las numerosas misiones a Marte en los últimos años, y en 2009 las cámaras de la misión Mars Phoenix fotografiaron lo que parecía ser agua líquida en las patas de la sonda. Si finalmente se confirma —y una creciente evidencia parece estar consolidándose a favor de este análisis— sería la primera vez que se ha detectado y fotografiado agua líquida fuera de la Tierra.

Trabajar en una zona tan bella pero tan extraña presenta desafíos severos a los investigadores, dice Joye.

«Es un paseo en helicóptero de 40 minutos sobre McMurdo sólo para llegar allí», dijo ella. «Una vez en el Valle de Wright, entramos en un recinto estrecho, con acantilados escarpados y rocosos a ambos lados, y entre ellos está la laguna Don Juan. Creo que debe ser uno de los lugares más hermosos en la Antártida».

Samarkin coincide: «Tiene el tipo de belleza de los parques de roca en Japón», dijo, «excepto que éste fue hecho por la naturaleza.»

Dejando la belleza a un lado, sin embargo, el equipo tuvo que vestirse con trajes estériles y máscaras y usar de instrumentos estériles para la toma de muestras, para evitar una posible contaminación. También recogieron la cantidad mínima de material que se necesitaba para lograr sus objetivos de investigación.

El descubrimiento del nuevo mecanismo abre numerosos interrogantes que deben ser estudiados, incluyendo la posibilidad de que el proceso esté teniendo lugar en otros hábitats antárticos extremos, o que podría contribuir a la creación de óxido nitroso en suelos de clima templado; una nueva pista para comprender los posibles gases de efecto invernadero que participan en el calentamiento global.

El resultado más importante, no obstante, puede ser la comprensión de cómo podrían funcionar unas piscinas de salmuera similares en Marte y si éstas podrían sostener la vida.

Fuente: EurekAlert. Aportado por Eduardo J. Carletti

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