Zac Cooper e Shelly Carpenter começam a perfurar abaixo do túnel de gelo do Alasca em direção à criopegura e sua água salgada abaixo de zero. Os pesquisadores têm o cuidado de esterilizar seus equipamentos para evitar a introdução de contaminação acima do solo. A mais rigorosa dessas técnicas será necessária para obter amostras de vida em outros planetas. Crédito:Go Iwahana / University of Alaska, Fairbanks
Nos últimos anos, a ideia de vida em outros planetas tornou-se menos rebuscada. A NASA anunciou em 27 de junho que enviará um veículo para a lua gelada de Saturno, Titã, um corpo celeste conhecido por abrigar lagos superficiais de metano e um oceano de água coberto de gelo, aumentando sua chance de sustentar a vida.
Na terra, os cientistas estão estudando os ambientes mais extremos para aprender como a vida pode existir em ambientes completamente diferentes, como em outros planetas. Uma equipe da Universidade de Washington tem estudado os micróbios encontrados em "criopegs, "aprisionou camadas de sedimento com água tão salgada que permanece líquida em temperaturas abaixo de zero, que podem ser semelhantes a ambientes em Marte ou outros corpos planetários mais distantes do sol.
Na recente reunião da AbSciCon em Bellevue, Washington, pesquisadores apresentaram sequenciamento de DNA e resultados relacionados para mostrar que amostras de salmoura de uma criopegada do Alasca isolada por dezenas de milhares de anos contêm comunidades bacterianas prósperas. As formas de vida são semelhantes às encontradas no gelo marinho flutuante e na água salgada que flui das geleiras, mas exibe alguns padrões únicos.
"Nós estudamos água do mar muito velha presa dentro do permafrost por até 50, 000 anos, para ver como essas comunidades bacterianas evoluíram ao longo do tempo, "disse o autor principal Zachary Cooper, um aluno de doutorado da UW em oceanografia.
Um esquema do local de estudo, que consiste em um túnel, escavado de uma enorme formação de gelo no permafrost, e acessado através de uma estreita abertura vertical. Os pesquisadores então perfuram abaixo do fundo do túnel para alcançar a camada de criopaga com seu líquido salino (área hachurada no fundo). Crédito:Shelly Carpenter / Universidade de Washington
Criopegs foram descobertos por geólogos no norte do Alasca décadas atrás. Este local de campo em Utqiaġvik, anteriormente conhecido como Barrow, foi escavado na década de 1960 pelo Laboratório de Engenharia e Pesquisa de Regiões Frias do Exército dos EUA para explorar grandes fatias de gelo de água doce que ocorrem no permafrost lá. A salmoura subterrânea foi eventualmente coletada do local nos anos 2000.
"As condições extremas aqui não são apenas as temperaturas abaixo de zero, mas também as concentrações muito altas de sal, "disse Jody Deming, um professor de oceanografia da UW que estuda a vida microbiana no Oceano Ártico. "Cento e quarenta partes por mil - 14% - é muito sal. Em produtos enlatados, isso impediria os micróbios de fazer qualquer coisa. Portanto, pode haver uma noção preconcebida de que muito sal não deve permitir uma vida ativa."
Não é totalmente conhecido como se formam as crio-patas. Os cientistas acreditam que as camadas podem ser antigas lagoas costeiras encalhadas durante a última era do gelo, quando a chuva se transformou em neve e o oceano retrocedeu. A umidade evaporada do fundo do mar abandonado foi então coberta por permafrost, então a água salgada restante ficou presa abaixo de uma camada de solo congelado.
O local de pesquisa a cerca de 1,6 km de Utqiagvik, Alasca, aparece na superfície como uma caixa sobre uma extensão de tundra branca. Esta é uma das duas localizações criopegadas em estudo em todo o mundo. Não se sabe quantos desses recursos existem, mas as evidências sugerem que eles são comuns nas regiões planas costeiras do Ártico. Crédito:Zac Cooper / Universidade de Washington
Zac Cooper fazendo anotações dentro do túnel de gelo, com a luz de sua lanterna frontal. A equipe passa turnos de quatro a oito horas dentro do túnel. Uma pessoa pode se dar ao luxo de sentar em um balde. Crédito:Shelly Carpenter / Universidade de Washington
O telhado do túnel está coberto de geada, spiky ice crystals that form as moisture in the air solidifies in the minus 6 degrees C environment of the tunnel. The layers below are colder. Researchers leave presterilized pipes inserted in the floor for future access to the liquid layer below. Credit:Zac Cooper/University of Washington
To access the subsurface liquids, researchers climb about 12 feet down a ladder and then move carefully along a tunnel within the ice. The opening is just a single person wide and is not high enough to stand in, so researchers must crouch and work together to drill during the 4- to 8-hour shifts.
Deming describes it as "exhilarating" because of the possibility for discovery.
Samples collected in the spring of 2017 and 2018, geologically isolated for what researchers believe to be roughly 50, 000 anos, contain genes from healthy communities of bacteria along with their viruses.
Oceanography graduate student Zac Cooper climbs down an icy ladder into the tunnel in May 2018. Researchers are harnessed to a rope for safety. Credit:Shelly Carpenter/University of Washington
"We're just discovering that there's a very robust microbial community, coevolving with viruses, in these ancient buried brines, " Cooper said. "We were quite startled at how dense the bacterial communities are."
The extreme environments on Earth may be similar to the oceans and ice of other planets, scientist believe.
"The dominant bacterium is Marinobacter, " Deming said. "The name alone tells us that it came from the ocean—even though it has been in the dark, buried in frozen permafrost for a very long time, it originally came from the marine environment."
Mars harbored an ocean of water in the past, and our solar system contains at least a half-dozen oceans on other planets and icy moons. Titã, the moon of Saturn that NASA will explore, is rich in various forms of ice. Studying life on Earth in frozen settings that may have similarities can prepare explorers for what kind of life to expect, and how to detect it.
