Operaciones de protección planetaria en campo para sondas de fusión:Validación de Acceso Limpio a las Cataratas de Sangre, Antártida, Ecosistema Englacial

Los entornos subglaciales de la Tierra ofrecen importantes analogías con los objetivos de Ocean World en nuestro sistema solar.Estos ecosistemas microbianos únicos siguen siendo poco estudiados debido a los desafíos que supone el acceso a través de un espeso hielo glacial (de decenas a cientos de metros).Además, las recolecciones debajo del hielo deben realizarse de manera limpia para garantizar la integridad de las muestras para análisis microbiológicos y geoquímicos posteriores.

Los entornos subglaciales de la Tierra ofrecen importantes analogías con los objetivos de Ocean World en nuestro sistema solar.Estos ecosistemas microbianos únicos siguen siendo poco estudiados debido a los desafíos que supone el acceso a través de un espeso hielo glacial (de decenas a cientos de metros).Además, las recolecciones debajo del hielo deben realizarse de manera limpia para garantizar la integridad de las muestras para análisis microbiológicos y geoquímicos posteriores.

Describimos la limpieza en campo de una sonda de fusión que se usó para recolectar muestras de salmuera dentro de un conducto de glaciar en Cataratas de sangre, Antártida, para estudios geomicrobiológicos.Usamos una sonda de fusión termoeléctrica llamada IceMole que fue diseñada para ser mínimamente invasiva, ya que los requisitos logísticos para respaldar las operaciones de perforación eran pequeños y la sonda podía limpiarse, incluso en un entorno de campo remoto, para minimizar la contaminación potencial.

En nuestro estudio, la carga biológica exterior en el topo de hielo se redujo a niveles medidos en la mayoría de las salas limpias y por debajo del hielo que rodea nuestro objetivo de muestreo.Durante el proceso de limpieza se identificaron posibles contaminantes microbianos;sin embargo, se detectaron muy pocos en la muestra englacial final recolectada con IceMole y estuvieron presentes en abundancias extremadamente bajas (~0,063% de las secuencias de amplicones del gen 16S rRNA).

Este protocolo de limpieza puede ayudar a minimizar la contaminación cuando se trabaja en ubicaciones de campo remotas, respaldar el muestreo microbiológico de ambientes subglaciales terrestres utilizando sondas de derretimiento y ayudar a informar los desafíos de protección planetaria para los conceptos de misión analógica de Ocean World.

Los recientes descubrimientos de ecosistemas microbianos y de agua líquida generalizados debajo de las capas de hielo de la Antártida han generado un interés considerable en el estudio de los ambientes subglaciales de la Antártida.Comprender la hidrología subglacial, la persistencia de la vida en aislamiento prolongado y la evolución y estabilidad de los hábitats subglaciales requiere un enfoque integrado e interdisciplinario.El proyecto colaborativo, Exploración Glacial Directa Mínimamente Invasiva (MIDGE) de la Biogeoquímica, Hidrología y Glaciología de Blood Falls, McMurdo Dry Valleys integrará mediciones geofísicas, ecología microbiana molecular y análisis geoquímicos para explorar un sistema subglacial antártico único conocido como Blood Falls.

Blood Falls es una salmuera subglacial hipersalina que sustenta una comunidad microbiana activa.La salmuera subglacial se libera de una grieta en la superficie del glaciar Taylor, lo que proporciona un portal accesible a un ecosistema subglacial antártico.Análisis geoquímicos y moleculares recientes respaldan una fuente marina de sales y microorganismos en Blood Falls.La última vez que aguas marinas inundaron esta parte de los valles secos de McMurdo fue a finales del Terciario, lo que sugiere que la salmuera es antigua.Aún así, no se han recolectado muestras directas desde la fuente subglacial hasta Blood Falls y se sabe poco sobre el origen de esta salmuera o la cantidad de tiempo que ha estado sellada debajo del glaciar Taylor.Los perfiles de radar recopilados cerca de Blood Falls delinean una posible falla en el sustrato subglacial que puede ayudar a explicar la naturaleza localizada y episódica de la liberación de salmuera.Sin embargo, aún no está claro qué desencadena la liberación episódica de salmuera exclusivamente en la grieta de Blood Falls o en qué medida la salmuera se altera a medida que avanza hacia la superficie.

El proyecto MIDGE tiene como objetivo determinar el mecanismo de liberación de salmuera en Blood Falls, evaluar los cambios en la geoquímica y la comunidad microbiana dentro del conducto englacial y evaluar si las aguas de Blood Falls tienen un impacto distinto en el estado térmico y de estrés del glaciar Taylor, uno de los glaciares polares más estudiados de la Antártida.El estudio geofísico de la estructura glaciológica y el mecanismo de liberación de salmuera utilizará GPR, GPS y una pequeña red sísmica pasiva.Junto con colaboradores internacionales, el equipo 'Ice Mole' de la Universidad de Ciencias Aplicadas FH Aachen, Alemania (financiado por el Centro Aeroespacial Alemán, DLR), MIDGE desarrollará e implementará tecnologías innovadoras y mínimamente invasivas para el acceso limpio y la recuperación de muestras de salmuera desde profundidades. dentro del sistema de drenaje de Blood Falls.

Estas tecnologías permitirán la recolección de muestras de salmuera lejos de la superficie (hasta decenas de metros) para análisis geoquímicos y experimentos de estructura y función microbiana.Existe preocupación por la contaminación de ambientes subglaciales prístinos por materiales químicos y biológicos inherentes al proceso de perforación;y MIDGE proporcionará datos sobre la eficacia de las sondas termoeléctricas para el acceso limpio y la recuperación de muestras subglaciales representativas.Los ambientes subglaciales antárticos brindan una excelente oportunidad para investigar la supervivencia y adaptabilidad de la vida microbiana y son posibles análogos terrestres de los hábitats de vida en cuerpos planetarios helados.El proyecto MIDGE ofrece una alternativa portátil, versátil y limpia al agua caliente y la perforación mecánica y permitirá la exploración de la hidrología subglacial y la función de los ecosistemas, al tiempo que avanza significativamente hacia el desarrollo de tecnologías para el muestreo limpio y mínimamente invasivo de sistemas helados.

Fuente : Astrobiología