Opérations de protection planétaire sur le terrain pour les sondes de fusion :Validation de l'accès propre aux Blood Falls, Antarctique et écosystème englaciaire

Les environnements sous-glaciaires sur Terre offrent des analogues importants aux cibles Ocean World de notre système solaire.Ces écosystèmes microbiens uniques restent peu étudiés en raison des difficultés d’accès à travers une épaisse glace glaciaire (des dizaines à des centaines de mètres).De plus, les collectes sous la glace doivent être effectuées de manière propre pour garantir l’intégrité des échantillons destinés aux analyses microbiologiques et géochimiques en aval.

Les environnements sous-glaciaires sur Terre offrent des analogues importants aux cibles Ocean World de notre système solaire.Ces écosystèmes microbiens uniques restent peu étudiés en raison des difficultés d’accès à travers une épaisse glace glaciaire (des dizaines à des centaines de mètres).De plus, les collectes sous la glace doivent être effectuées de manière propre pour garantir l’intégrité des échantillons destinés aux analyses microbiologiques et géochimiques en aval.

Nous décrivons le nettoyage sur le terrain d'une sonde de fonte utilisée pour collecter des échantillons de saumure à l'intérieur d'un conduit de glacier à Blood Falls, Antarctique, pour les études géomicrobiologiques.Nous avons utilisé une sonde de fusion thermoélectrique appelée IceMole, conçue pour être peu invasive dans la mesure où les exigences logistiques liées aux opérations de forage étaient faibles et où la sonde pouvait être nettoyée, même sur un terrain éloigné, afin de minimiser la contamination potentielle.

Dans notre étude, la charge biologique extérieure sur le GlaceMole a été réduit aux niveaux mesurés dans la plupart des salles blanches, et inférieurs à ceux de la glace entourant notre cible d'échantillonnage.Des contaminants microbiens potentiels ont été identifiés au cours du processus de nettoyage ;cependant, très peu ont été détectés dans l'échantillon englaciaire final collecté avec l'IceMole et étaient présents en abondances extrêmement faibles (environ 0,063 % des séquences d'amplicons du gène de l'ARNr 16S).

Ce protocole de nettoyage peut aider à minimiser la contamination lors de travaux sur des sites éloignés, prendre en charge l'échantillonnage microbiologique des environnements sous-glaciaires terrestres à l'aide de sondes de fusion et contribuer à éclairer les défis de protection planétaire pour les concepts de mission analogiques d'Ocean World.

Les découvertes récentes d'eau liquide et d'écosystèmes microbiens répandus sous les calottes glaciaires de l'Antarctique ont suscité un intérêt considérable pour l'étude des environnements sous-glaciaires de l'Antarctique.Comprendre l'hydrologie sous-glaciaire, la persistance de la vie dans un isolement prolongé ainsi que l'évolution et la stabilité des habitats sous-glaciaires nécessite une approche intégrée et interdisciplinaire.Le projet collaboratif Minimally Invasive Direct Glacial Exploration (MIDGE) de la biogéochimie, de l'hydrologie et de la glaciologie de Blood Falls, McMurdo Dry Valleys intégrera des mesures géophysiques, une écologie microbienne moléculaire et des analyses géochimiques pour explorer un système sous-glaciaire antarctique unique connu sous le nom de Blood Falls.

Blood Falls est une saumure hypersaline sous-glaciaire qui soutient une communauté microbienne active.La saumure sous-glaciaire est libérée d'une crevasse à la surface du glacier Taylor, offrant ainsi un portail accessible vers un écosystème sous-glaciaire de l'Antarctique.Des analyses géochimiques et moléculaires récentes soutiennent une source marine pour les sels et les micro-organismes de Blood Falls.La dernière fois que les eaux marines ont inondé cette partie des vallées sèches de McMurdo, c'était à la fin du Tertiaire, ce qui suggère que la saumure est ancienne.Pourtant, aucun échantillon direct n'a été collecté de la source sous-glaciaire jusqu'à Blood Falls et on sait peu de choses sur l'origine de cette saumure ou sur la durée pendant laquelle elle a été scellée sous le glacier Taylor.Les profils radar recueillis près de Blood Falls délimitent une possible faille dans le substrat sous-glaciaire qui peut aider à expliquer la nature localisée et épisodique du rejet de saumure.Cependant, on ne sait pas exactement ce qui déclenche le rejet épisodique de saumure exclusivement au niveau de la crevasse de Blood Falls ni dans quelle mesure la saumure est altérée lorsqu'elle remonte à la surface.

Le projet MIDGE vise à déterminer le mécanisme de libération de la saumure à Blood Falls, à évaluer les changements dans la géochimie et la communauté microbienne au sein du conduit englaciaire et à déterminer si les eaux de Blood Falls ont un impact distinct sur l'état thermique et de stress du glacier Taylor, l'un des les glaciers polaires les plus étudiés de l'Antarctique.L'étude géophysique de la structure glaciologique et du mécanisme de libération de la saumure utilisera le GPR, le GPS et un petit réseau sismique passif.En collaboration avec des collaborateurs internationaux, l'équipe « Ice Mole » de l'Université des sciences appliquées FH Aachen, Allemagne (financée par le Centre aérospatial allemand, DLR), MIDGE développera et déploiera des technologies innovantes et mini-invasives pour un accès propre et la récupération d'échantillons de saumure en profondeur. dans le système de drainage de Blood Falls.

Ces technologies permettront de prélever des échantillons de saumure loin de la surface (jusqu'à des dizaines de mètres) pour des analyses géochimiques et des expériences structure-fonction microbienne.La contamination des environnements sous-glaciaires vierges par des matières chimiques et biologiques inhérentes au processus de forage suscite des inquiétudes ;et MIDGE fourniront des données sur l'efficacité des sondes thermoélectriques pour un accès propre et une récupération d'échantillons sous-glaciaires représentatifs.Les environnements sous-glaciaires de l’Antarctique offrent une excellente opportunité pour rechercher la capacité de survie et l’adaptabilité de la vie microbienne et sont des analogues terrestres potentiels des habitats de vie sur les corps planétaires glacés.Le projet MIDGE offre une alternative portable, polyvalente et propre à l'eau chaude et au forage mécanique et permettra l'exploration de l'hydrologie sous-glaciaire et de la fonction des écosystèmes tout en réalisant des progrès significatifs vers le développement de technologies d'échantillonnage propre et peu invasif des systèmes de glace.

Source : Astrobiologie