Lo que el hielo revela sobre la Antártida

El continente que explorará durante su crucero por la Antártida no es sólo una isla cubierta de hielo con pingüinos, ballenas y focas. Bajo el hielo espeso se esconden lagos de agua dulce que contienen miles de microbios que sugieren una diversidad de vida. En 2013, un equipo de investigadores obtuvo la primera muestra de agua no contaminada recuperada directamente de un lago de la Antártida.

El lago de Thoullans es un lago que se encuentra por debajo de 800 metros de hielo, a 640 kilómetros del Polo Sur. El lago tiene sólo 2 metros de profundidad y casi 60 kilómetros cuadrados de área. Debido a que el lago es prístino, el equipo pasó seis años diseñando una manera de eliminar la muestra sin contaminar el agua del equipo de perforación o introduciendo organismos invasivos en el lago. Para evitar esto, el equipo utilizó radiación ultravioleta, filtración de agua y peróxido de hidrógeno para esterilizar la maquinaria y el agua utilizada para perforar el hielo.

La vida bajo el hielo

Después de un año de muestreo, los resultados revelaron una abundancia de vida con el equipo encontrando 130.000 células en cada mililitro de agua del lago con cerca de 40.000 bacterias y archaea. La muestra también mostró que la vida ha sobrevivido en el lago sin energía solar durante los últimos 120.000 años y posiblemente incluso 1 millón de años.

Durante el último año, los investigadores han aislado y cultivado cultivos de una docena de especies de microbios y la secuenciación del ADN ha revelado signos de casi 4.000 especies, muchos de ellos microbios conocidos que descomponen los minerales para la energía, ya que no hay luz solar.

Una pregunta principal para los científicos es si estas formas de vida están clasificadas como ‘supervivientes’ o ‘arribos’, donde los sobrevivientes son descendientes de microbios que vivían en los sedimentos cuando el área estaba cubierta por el océano en comparación con los llegados que habrían sido depositados en el hielo después de trabajar su camino hacia abajo durante los últimos 50.000 años mientras el hielo se derritía del fondo de los glaciares.

Alternativamente, los llegados podrían haber entrado en el lago desde el agua de mar que se filtra debajo de la capa de hielo, dado que el lago de Thellans está a 100 kilómetros de la línea de tierra donde la capa de hielo pasa de descansar en el suelo a flotar en el hielo.

Otros hallazgos importantes del lago incluyeron encontrar rastros de fluoruro, proporcionando evidencia posible de respiraderos hidrotérmicos en la zona – importante ya que proporcionan fuentes ricas de energía química que pueden soportar la vida exótica – y pequeñas cantidades de formato, un químico que sugiere la presencia de metano, un gas de efecto invernadero.

Se ha estimado que los sedimentos bajo la capa de hielo antártica contienen cientos de miles de millones de toneladas de metano, lo que es un problema a medida que las temperaturas mundiales aumentan y las capas de hielo antárticas comienzan a derretirse, desbloqueando el metano y contribuyendo al aumento del nivel del mar mundial.

El derretimiento del sistema glaciar antártico occidental

En 2014, los científicos publicaron estudios que revelaron que una gran parte del sistema glaciar en la Antártida Occidental ha comenzado a colapsar. Anteriormente, los científicos creían que el sistema glaciar de 3,2 kilómetros de espesor permanecería estable durante miles de años, sin embargo, las nuevas investigaciones sugieren un marco de tiempo más rápido.

El profesor de ciencias de la Tierra de la UC-Irvine y autor principal del estudio, Eric Rignot, advierte que seis grandes glaciares en el Mar de Amundsen ‘han pasado el punto de no retorno’ con estimaciones actuales que sugieren que los glaciares podrían desaparecer dentro de dos siglos.

Mientras tanto, un estudio sobre el adelgazamiento de los glaciares en la Península Antártica Meridional ha encontrado que una parte importante de la región, desde 2009, se ha desestabilizado con la pérdida de masa de hielo de los glaciares que acaban con el mar rápidamente acelerando.

Agua caliente que contribuye a la fusión

Una respuesta sobre cómo los glaciares se están derritiendo rápidamente es que el agua de mar más caliente está penetrando la base del glaciar. Investigadores que estudian el glaciar Totten en la Antártida oriental han encontrado evidencia de que un valle se ha formado profundamente debajo del glaciar con un túnel que permite que el agua de mar más caliente penetre la base del glaciar: Durante un viaje a la Antártida durante el último verano de la Antártida, los investigadores encontraron aguas alrededor del glaciar Totten a 1,5 grados Celsius más caliente que otras áreas.

Esto fue una sorpresa para los científicos, ya que hasta hace poco se pensaba que la capa de hielo de la Antártida oriental estaba rodeada de aguas frías y, por lo tanto, muy estable. Como tal, debido a las aguas más cálidas ‘el glaciar Totten es el glaciar más adelgazante de la Antártida oriental y este derretimiento tiene el potencial de impulsar una pérdida sustancial de hielo regional’, según Jason Roberts, un glaciólogo de la División Antártica Australiana.

Océano más cálido y productivo

Nuevas investigaciones han descubierto que si bien el aumento de las temperaturas mundiales intensificará el derretimiento glacial, las aguas costeras antárticas podrían ser más productivas, debido a la formación de polinyas, una extensión de aguas marinas abiertas a lo largo de la costa que está rodeada por hielos marinos flotantes y la plataforma continental. Estas formaciones son productivas con una abundancia de fitoplancton debido a que el hierro es bombeado en ellas por el agua derretida de los glaciares.

Utilizando datos satelitales de 1997 a 2014 para 46 polinyas alrededor de la Antártida, los investigadores detectaron una fuerte correlación entre los niveles de productividad y la extensión del derretimiento glacial de los glaciares adyacentes. Los científicos postulan que el agua del derretimiento del glaciar enriquece las aguas de las polinyas con hierro que actúa como un fertilizante. El agua del derretimiento es un proveedor o hierro porque al derretirse el hielo se arrastra hacia el océano y a lo largo del camino se derrite la roca, que está llena de hierro. Los glaciares también tienen hierro atrapado en su masa de la nieve que se ha acumulado en las capas de hielo durante miles de años con la caída de polvo de nieve que es rico en hierro.

Océanos productivos que actúan como sumideros de carbono

Los investigadores especulan que a medida que el ecosistema se vuelve más productivo, más alimento estará disponible para los organismos en la parte superior de la cadena alimentaria, con Arrigo diciendo ‘la mayor densidad de pingüinos y focas están en las áreas que las polinyas son más productivas’. Otro beneficio potencial es su papel como sumideros de carbono como cuerpos de agua con fotosíntesis que ocurren actúan como sumideros de carbono. En particular, Arrigo afirma que las polinyas ‘desproporcionadamente chupan dióxido de carbono atmosférico’ y por lo tanto un aumento en su productividad es más probable que aumente su capacidad de almacenar carbono. Sin embargo, con polinyas siendo sólo unos pocos cientos de kilómetros cuadrados de tamaño Arrigo admite que su impacto será mínimo.