Los sucios detalles de los valles secos de la Antártida
Los valles secos McMurdo de la Antártida
Situado en la costa occidental de McMurdo Sound, los valles secos de McMurdo forman la mayor zona libre de hielo (relativamente) de la Antártida.
Con una superficie aproximada de 4.800 km2, los valles secos son únicos en la medida en que sus lagos congelados y extensas zonas de suelo expuesto representan una región de la Tierra que se aproxima a los mínimos requisitos para sustentar la vida.
De hecho, las bajas temperaturas, las precipitaciones limitadas y la acumulación de sal hacen que los valles McMurdo Dr se parezcan más a Marte que a la Tierra o a la Antártida.
Los valles secos McMurdo permanecen secos porque la precipitación que cae como nieve al continente antártico es soplada lejos de esta área por fuertes vientos, secos y katabaticos a través del proceso de sublimación.
El resultado es que el único hielo que se encuentra en los Valles Secos es en forma de glaciares alpinos y hielo lacustre, haciendo de la zona una peculiaridad en un continente ya peculiar.
Vida antártica en los valles secos de McMurdo
Cuando el capitán Scott descubrió por primera vez los Valles secos en 1903, él y su tripulación de expedición creyeron que eran nulos de cualquier vida.
Resulta, sin embargo, que una gran variedad de ecosistemas acuáticos prosperan en el duro clima de los valles secos McMurdo debido a las corrientes de fusión glaciares que fluyen a los lagos cubiertos de hielo.
Este flujo no es constante, sino que depende de una combinación de factores que rodean la temperatura, el viento y la luz solar.
Los niveles de flujo fluctúan entre un goteo y un torrente durante todo el día, mes y año, lo que significa que sólo ciertos organismos pueden sobrevivir en el inusual entorno de los valles secos.
Estos organismos son generalmente cianobacterias, conocidas por ser especies "tolerantes al estrés", que también tienen pigmentos oscuros para la protección contra los rayos UV altos.
A pesar de las duras condiciones, hay diversas especies en los valles secos de McMurdo, ya que hay pocas otras plantas o animales compitiendo con (o comiendo) ellos.
Uno de los aspectos más sorprendentes de la supervivencia de las cianobacterias es su capacidad para iniciar el proceso de fotosíntesis dentro de las 48 horas de recibir agua líquida, a pesar de estar en un estado prácticamente liofilizado.
Los lagos cubiertos de hielo de los valles secos McMurdo
Los lagos cubiertos de hielo en los valles secos, que tienen hielo alrededor de 3 - 5 metros de espesor (9.8 - 16.4 pies) durante todo el año, proporcionan un hábitat único para que la vida prospere. Algunas de las características clave de estos lagos incluyen:
- Cubierta de hielo que resulta en una columna de agua estable, permitiendo que las capas de agua salada persistan durante muchos años
- Limita la velocidad a la que los nutrientes, que se acumulan en aguas profundas, pueden volver a la capa superior del lago
- Los gruesos bloques de hielo 80-99% de la energía del sol
Estas características llevan a que los lagos de los Valles Secos sean oscuros, fríos con un suministro lento de nutrientes y un ambiente de crecimiento lento para diferentes especies.La producción más común en los lagos son las esteras microbianas en los lechos de los lagos, siendo los principales organismos cianobacterias.
A pesar de las frías temperaturas que inhiben su crecimiento, las esteras de lago crecen en grandes acumulaciones debido a la limitada perturbación y falta de pastoreo. Un aspecto interesante de estas esteras es que crecen capas anuales con cada capa apareciendo como bandas alternas de negro (invierno) y blanco (verano), lo que permite a los investigadores determinar los cambios de temperatura pasados en los valles secos.
Los niveles del lago están determinados por el volumen de agua derretida disponible, que fluctúa con el tiempo. Por ejemplo, la profundidad del lago Vanda ha variado desde 130 m de profundidad hace unos 5.000 años hasta niveles secos óseos hace unos 1.200 años, dejando una piscina de salmuera. Durante la década de 1970 la profundidad del lago era de 65 m. Debido a la falta de viento mezclando el agua, la piscina de salmuera que data de hace 1.000 años todavía está en el fondo del lago.
Descubrimiento de aguas subterráneas antárticas en los valles secos de McMurdo
Recientemente, investigadores descubrieron bajo los Valles Secos un acuífero salado que potencialmente podría soportar ecosistemas microbianos previamente desconocidos. El glaciólogo de UC Santa Cruz Slawek Tulaczyk, profesor de ciencias de la Tierra y planetarias, junto con otras investigaciones reunieron evidencia de aguas subterráneas mediante el uso de un sensor de helicóptero para penetrar debajo de la superficie.
El estudio encontró salmueras, o agua salada, forman acuíferos debajo de los glaciares y lagos de los Valles Secos y dentro de su suelo congelado. El estudio también encontró evidencia de las salmueras que fluyen hacia la costa antártica desde alrededor de 18 kilómetros tierra adentro, eventualmente descargando en el Océano Austral. El estudio especula que los nutrientes transportados en la salmuera se liberan en el océano afectando la productividad biológica en y alrededor de las áreas costeras.
Otro descubrimiento fue la detección de hábitats microbianos en la superficie y cerca de la superficie de los Valles Secos: una hazaña increíble de la vida dado que los pequeños espacios poros están llenos de salmuera hipersalina que permanecen líquidos hasta -15 °C. Este estudio es parte de un equipo internacional e interdisciplinario que está utilizando un sensor electromagnético llamado SkyTEM montado en un helicóptero para producir imágenes de la subsuperficie de los Valles Secos, con la tecnología desarrollada en la Universidad de Aarhus en Dinamarca.
El líder de SkyTEM Esben Auken ha volado el sensor en muchos lugares alrededor del mundo y esta fue la primera vez que la tecnología fue implementada en la Antártida. En general, los datos del proyecto proporcionarán a los científicos una mayor comprensión de cómo los Valles secos han cambiado con el tiempo y cómo esta historia influye en lo que los científicos ven hoy.
La ciencia de los valles secos McMurdo
El proyecto de Investigación Ecológica a Largo Plazo McMurdo Dry Valleys (LTER) es un estudio interdisciplinario de los ecosistemas acuáticos y terrestres de los Valles Secos. El sitio fue seleccionado en 1992 para el Programa de Investigación Ecológica a Largo Plazo de la Fundación Nacional de Ciencia.
Con la financiación del proyecto en 2010 renovado por otros 6 años, el proyecto McMurdo LTER lleva a cabo investigaciones ecológicas a largo plazo con el objetivo de dejar un legado de experimentos y observaciones de campo a largo plazo bien diseñados y bien documentados para las generaciones futuras a fin de mejorar su comprensión de los componentes básicos del ecosistema, así como los factores que causan cambios generalizados. Específicamente, el objetivo de McMurdo LTER es comprender la influencia de las limitaciones físicas y biológicas en la estructura y función de los ecosistemas del Valle Seco.
Un barómetro de cambio global: el McMurdo LTER
El proyecto LTER de McMurdo afirma que la investigación realizada en los Valles Secos es importante para la ciencia, ya que mientras que todos los ecosistemas dependen del agua líquida para sobrevivir rara vez hay lugares en la Tierra en los que un cambio menor en el clima puede afectar las capacidades de los organismos para crecer y reproducirse.
Con los datos recogidos por el LTER que indican que los valles secos son muy sensibles a pequeñas variaciones en la radiación solar y la temperatura, esto puede proporcionar a los investigadores un laboratorio a escala regional natural para estudiar las respuestas a las actividades humanas que alteran el clima.
Es importante destacar que las capas de hielo antárticas responden al cambio climático a lo largo de miles de años, mientras que los arroyos y los lagos cubiertos de hielo en los valles secos de McMurdo responden al cambio casi inmediatamente: Los valles secos de McMurdo serán el primer lugar en la Tierra donde se observarán de inmediato los impactos del cambio climático.