熔体探测器的实地行星保护行动：验证进入南极洲 Englacial 生态系统血瀑布的清洁通道

地球上的冰下环境与我们太阳系中的海洋世界目标具有重要的相似之处。由于穿越厚厚的冰川（数十至数百米）的挑战，这些独特的微生物生态系统仍未得到充分研究。此外，冰下采集必须以清洁的方式进行，以确保下游微生物和地球化学分析的样品完整性。

地球上的冰下环境与我们太阳系中的海洋世界目标具有重要的相似之处。由于穿越厚厚的冰川（数十至数百米）的挑战，这些独特的微生物生态系统仍未得到充分研究。此外，冰下采集必须以清洁的方式进行，以确保下游微生物和地球化学分析的样品完整性。

我们描述了熔体探针的现场清洁，该探针用于从冰川管道内收集盐水样本 血瀑布，南极洲, ，用于地球微生物学研究。我们使用了一种名为 IceMole 的热电熔化探针，该探针被设计为微创，因为支持钻井作业的后勤要求很小，并且即使在偏远的现场环境中也可以清洁探针，从而最大限度地减少潜在污染。

在我们的研究中，外部生物负载 冰鼹鼠 降低到大多数洁净室中测量的水平，并且低于我们采样目标周围的冰的水平。在清洁过程中发现了潜在的微生物污染物；然而，在用 IceMole 收集的最终冰川样本中检测到的数量很少，并且丰度极低（约 16S rRNA 基因扩增子序列的 0.063%）。

该清洁协议可以帮助最大限度地减少在偏远地区工作时的污染，支持使用融化探针对陆地冰下环境进行微生物采样，并帮助为海洋世界模拟任务概念提供行星保护挑战。

最近发现的南极冰盖下方广泛分布的液态水和微生物生态系统引起了人们对研究南极冰下环境的极大兴趣。了解冰下水文学、长期隔离下生命的持久性以及冰下栖息地的演化和稳定性需要采用综合的跨学科方法。麦克默多干谷血瀑布生物地球化学、水文学和冰川学的微创直接冰川探索（MIDGE）合作项目将整合地球物理测量、分子微生物生态学和地球化学分析，以探索称为血瀑布的独特南极冰下系统。

Blood Falls 是一种高盐度的冰下盐水，支持活跃的微生物群落。冰下盐水从泰勒冰川表面的裂缝中释放出来，为进入南极冰下生态系统提供了一个可进入的门户。最近的地球化学和分子分析支持血瀑布中的盐和微生物来自海洋。海水上次淹没麦克默多干谷的这一部分是在第三纪晚期，这表明盐水是古老的。尽管如此，尚未从血瀑布的冰下源头采集到直接样本，而且人们对这种盐水的来源或它被密封在泰勒冰川下方的时间知之甚少。在血瀑布附近收集的雷达剖面描绘了冰下基质中可能存在的断层，这可能有助于解释盐水释放的局部性和偶发性。然而，目前尚不清楚是什么触发了血瀑布裂缝处的盐水间歇性释放，也不清楚盐水在到达地表时发生了多大程度的改变。

MIDGE 项目旨在确定血瀑布的盐水释放机制，评估冰川管道内地球化学和微生物群落的变化，并评估血瀑布水是否对泰勒冰川（泰勒冰川之一）的热和应力状态有明显影响。南极洲研究最多的极地冰川。冰川结构和盐水释放机制的地球物理研究将使用探地雷达、全球定位系统和小型被动地震台网。MIDGE 将与国际合作者、德国亚琛应用科学大学的“Ice Mole”团队（由德国航空航天中心 DLR 资助）一起开发和部署创新的微创技术，用于从深部清洁获取和检索盐水样本在血瀑布排水系统内。

这些技术将允许收集远离地表（最远数十米）的盐水样本，用于地球化学分析和微生物结构功能实验。人们担心钻探过程中固有的化学和生物材料会污染原始冰下环境；MIDGE 将提供有关热电探针清洁获取和检索代表性冰下样本的功效的数据。南极冰下环境为研究微生物生命的生存能力和适应性提供了绝佳的机会，并且是冰冷行星体上生命栖息地的潜在陆地类似物。MIDGE项目提供了一种便携式、多功能、清洁的热水和机械钻探替代方案，将能够探索冰下水文和生态系统功能，同时在开发冰系统微创和清洁采样技术方面取得重大进展。

来源 ： 天文生物学