Mais da metade da água doce do planeta está na Antártica. Enquanto a maior parte está congelada nas camadas de gelo, sob as poças de gelo e as correntes de água fluem uma para a outra e para o Oceano Antártico ao redor do continente. A compreensão do movimento dessa água e o que nela se dissolve como soluto revela como o carbono e os nutrientes da terra podem sustentar a vida no oceano costeiro.
A coleta de dados sobre a biogeoquímica desses sistemas é uma tarefa de proporções antárticas. Trista Vick-Majors, professora assistente de ciências biológicas da Universidade Tecnológica de Michigan, faz parte de uma equipe que coletou amostras do Lago Subglacial Whillans, na Antártida Ocidental, e é autora principal de um artigo sobre o lago, publicado recentemente em
Ciclos biogeoquímicos globais .
“A vida é dura – pode aguentar muito”, disse Vick-Majors. “Este artigo está reunindo o que sabemos sobre a biologia e como ela é ativa sob o gelo da Antártica, com informações sobre a composição do carbono orgânico no lago.”
A vida sob o gelo aguenta muito – não há luz solar e a pressão do gelo acima, em combinação com o calor que irradia do núcleo da Terra, é o que derrete a água para formar o lago, então a temperatura paira logo abaixo de zero. O carbono orgânico, uma importante fonte de alimento para os microorganismos, está presente em concentrações relativamente altas no lago subglacial Whillans, mesmo que não tenha a bagunça verdejante de uma lagoa do meio-oeste no final de agosto. Em vez disso, como as câmeras caem no poço do Lago Subglacial Mercer (um vizinho de Whillans), o lago subglacial é escuro, frio, cheio de sedimentos macios e fofos e revestido de gelo cheio de bolhas.
O leito do lago parece mais alienígena que a Terra, e estudar ambientes extremos como esse fornece informações sobre como poderia ser a vida extraterrestre ou como a vida terrena poderia sobreviver em condições semelhantes. Não que humanos, pingüins ou peixes pudessem lidar com isso; a vida nas águas sob o gelo da Antártica é principalmente microbiana. Eles ainda mostram sinais de vida – carbono orgânico e outros subprodutos químicos de viver, comer, excretar e morrer – que Vick-Majors e sua equipe podem medir e orçar.
Usando cálculos de balanço de massa, a pesquisa da equipe mostra que um pool de carbono orgânico dissolvido no Lago Subglacial Whillans pode ser produzido em 4,8 a 11,9 anos. À medida que o lago enche e drena, o que leva aproximadamente a mesma quantidade de tempo, todos esses nutrientes escorregam e deslizam para a costa coberta de gelo do Oceano Antártico. Com base nos cálculos da equipe, os lagos subglaciais da região fornecem 5.400% mais carbono orgânico do que a vida microbiana no oceano coberto de gelo a jusante precisa para sobreviver.
“Não há fotossíntese sob o gelo no oceano a jusante deste lago – isso limita os alimentos e as fontes de energia disponíveis de uma maneira que você não encontraria em um lago de superfície ou no mar aberto”, Vick -Majors disse. “A idéia é que esses lagos subglaciais que estão a montante possam fornecer importantes fontes de energia e nutrientes para as coisas que vivem nas regiões cobertas de gelo do Oceano Antártico.”
Embora o Lago Subglacial Whillans por si só indique que os nutrientes a montante podem ser um fator importante, é apenas uma fonte de dados em um complexo coberto de gelo de lagos subterrâneos, córregos e zonas de mistura semelhantes a estuários que sofrer fluxos sazonais e esporádicos.
Para expandir sua visão, Vick-Majors e o restante da equipe reuniram dados em outros locais (o Mercer Subglacial Lake foi amostrado pela equipe da SALSA no início de 2019), e isso não é pouca coisa. Eles fazem isso acontecer com uma furadeira de água quente, uma mangueira especialmente projetada, uma garrafa de amostra de água de 10 litros, alguns dispositivos de retirada de sedimentos e uma semana de clima polar de verão que pode cair até 20 abaixo. A equipe usa roupas da Tyvek e todo o equipamento é bem limpo. Eles também filtram a água de perfuração, passam por várias margens de luzes ultravioletas para eliminar a contaminação microbiana e depois a aquecem para usar a água quente para abrir um poço de aproximadamente 1000 metros até o lago.
“Parte dessa água gelada derretida, que agora circula pela broca, é removida do buraco, de modo que, quando o lago é perfurado, a água do lago sobe para o poço”, disse Vick-Majors , explicando que a equipe deve manter a água quente da broca separada da água do lago para manter suas amostras e o lago limpos. “Demora cerca de 24 horas para perfurar o poço e o mantemos aberto por alguns dias; coletar uma única amostra ou deixar a câmera cair pode levar duas horas ou mais, dependendo do equipamento.”
E o buraco continua tentando congelar novamente. Além disso, Vick-Majors não é um cientista solitário; ela está inserida em uma equipe interdisciplinar e todos precisam acessar o poço para diferentes experiências. Mas, por toda a logística restrita e dedos frios, ela diz que vale a pena.
“Há água e vida sob o gelo”, disse Vick-Majors. “Isso pode nos ensinar muito sobre o nosso planeta, porque este é um ótimo lugar para observar ecossistemas um tanto simplificados, sem níveis mais altos de organismos. Assim, podemos responder perguntas sobre a vida que podem ser realmente difíceis de responder em outros lugares”.
O outro lado é que as interações físico-biológicas ainda podem ser complicadas nesses ambientes; o artigo é um passo para compreendê-los. Os lagos subglaciais da Antártida Ocidental são quase de outro mundo e, ao mesmo tempo, proporcionam uma visão das possibilidades de ambientes de exoplanetas, revelando os segredos profundos e mantidos em água do nosso próprio mundo.
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