Operazioni di protezione planetaria sul campo per le sonde di fusione:Convalida dell'accesso pulito alle Blood Falls, Antartide, Ecosistema Englaciale

Gli ambienti subglaciali sulla Terra offrono importanti analogie con gli obiettivi di Ocean World nel nostro sistema solare.Questi ecosistemi microbici unici rimangono poco studiati a causa delle difficoltà di accesso attraverso lo spesso strato di ghiaccio glaciale (da decine a centinaia di metri).Inoltre, le raccolte sotto il ghiaccio devono essere condotte in modo pulito per garantire l'integrità del campione per le analisi microbiologiche e geochimiche a valle.

Gli ambienti subglaciali sulla Terra offrono importanti analogie con gli obiettivi di Ocean World nel nostro sistema solare.Questi ecosistemi microbici unici rimangono poco studiati a causa delle difficoltà di accesso attraverso lo spesso strato di ghiaccio glaciale (da decine a centinaia di metri).Inoltre, le raccolte sotto il ghiaccio devono essere condotte in modo pulito per garantire l'integrità del campione per le analisi microbiologiche e geochimiche a valle.

Descriviamo la pulizia sul campo di una sonda di fusione utilizzata per raccogliere campioni di salamoia dall'interno di un condotto glaciale Cadute di sangue, Antartide, per studi geomicrobiologici.Abbiamo utilizzato una sonda di fusione termoelettrica denominata IceMole, progettata per essere minimamente invasiva in quanto i requisiti logistici a supporto delle operazioni di perforazione erano ridotti e la sonda poteva essere pulita, anche in un campo remoto, in modo da ridurre al minimo la potenziale contaminazione.

Nel nostro studio, la carica batterica esterna sul IceMole è stato ridotto ai livelli misurati nella maggior parte delle camere bianche e al di sotto di quello del ghiaccio che circonda il nostro obiettivo di campionamento.Durante il processo di pulizia sono stati identificati potenziali contaminanti microbici;tuttavia, pochissimi sono stati rilevati nel campione englaciale finale raccolto con IceMole ed erano presenti in abbondanze estremamente basse (~0,063% delle sequenze di ampliconi del gene rRNA 16S).

Questo protocollo di pulizia può aiutare a ridurre al minimo la contaminazione quando si lavora in luoghi remoti, supportare il campionamento microbiologico di ambienti subglaciali terrestri utilizzando sonde di fusione e aiutare a informare le sfide di protezione planetaria per i concetti di missione analogica di Ocean World.

Le recenti scoperte di diffusi ecosistemi microbici e di acqua liquida al di sotto delle calotte glaciali antartiche hanno suscitato un notevole interesse nello studio degli ambienti subglaciali antartici.Comprendere l’idrologia subglaciale, la persistenza della vita in un isolamento prolungato e l’evoluzione e la stabilità degli habitat subglaciali richiede un approccio integrato e interdisciplinare.Il progetto collaborativo, Minimally Invasive Direct Glacial Exploration (MIDGE) of the Biogeochemistry, Hydrology and Glaciology of Blood Falls, McMurdo Dry Valleys integrerà misurazioni geofisiche, ecologia microbica molecolare e analisi geochimiche per esplorare un sistema subglaciale antartico unico noto come Blood Falls.

Blood Falls è una salamoia ipersalina subglaciale che supporta una comunità microbica attiva.La salamoia subglaciale viene rilasciata da un crepaccio sulla superficie del ghiacciaio Taylor fornendo un portale accessibile in un ecosistema subglaciale antartico.Recenti analisi geochimiche e molecolari supportano una fonte marina per i sali e i microrganismi presenti a Blood Falls.L'ultima volta che le acque marine hanno inondato questa parte delle valli secche McMurdo è stato durante il tardo terziario, il che suggerisce che la salamoia sia antica.Tuttavia, non sono stati raccolti campioni diretti dalla sorgente subglaciale a Blood Falls e si sa poco sull'origine di questa salamoia o sul periodo di tempo in cui è rimasta sigillata sotto il ghiacciaio Taylor.I profili radar raccolti vicino a Blood Falls delineano una possibile faglia nel substrato subglaciale che può aiutare a spiegare la natura localizzata ed episodica del rilascio di acqua salata.Tuttavia non è chiaro cosa inneschi il rilascio episodico di salamoia esclusivamente nel crepaccio di Blood Falls o la misura in cui la salamoia viene alterata mentre si fa strada verso la superficie.

Il progetto MIDGE mira a determinare il meccanismo di rilascio della salamoia a Blood Falls, valutare i cambiamenti nella geochimica e nella comunità microbica all'interno del condotto englaciale e valutare se le acque di Blood Falls hanno un impatto distinto sullo stato termico e di stress del ghiacciaio Taylor, uno dei i ghiacciai polari più studiati in Antartide.Lo studio geofisico della struttura glaciologica e del meccanismo di rilascio dell'acqua salata utilizzerà GPR, GPS e una piccola rete sismica passiva.Insieme a collaboratori internazionali, il team "Ice Mole" dell'Università di Scienze Applicate FH Aachen, Germania (finanziato dal Centro aerospaziale tedesco, DLR), MIDGE svilupperà e implementerà tecnologie innovative e minimamente invasive per l'accesso pulito e il recupero di campioni di salamoia dalle profondità all'interno del sistema di drenaggio di Blood Falls.

Queste tecnologie consentiranno la raccolta di campioni di salamoia lontano dalla superficie (fino a decine di metri) per analisi geochimiche ed esperimenti sulla funzione della struttura microbica.C'è preoccupazione per la contaminazione degli ambienti subglaciali incontaminati da materiali chimici e biologici inerenti al processo di perforazione;e MIDGE forniranno dati sull'efficacia delle sonde termoelettriche per l'accesso pulito e il recupero di campioni subglaciali rappresentativi.Gli ambienti subglaciali antartici forniscono un’eccellente opportunità per la ricerca sulla sopravvivenza e l’adattabilità della vita microbica e sono potenziali analoghi terrestri per gli habitat di vita sui corpi planetari ghiacciati.Il progetto MIDGE offre un’alternativa portatile, versatile e pulita all’acqua calda e alla perforazione meccanica e consentirà l’esplorazione dell’idrologia subglaciale e della funzione dell’ecosistema, compiendo allo stesso tempo progressi significativi verso lo sviluppo di tecnologie per il campionamento pulito e minimamente invasivo dei sistemi ghiacciati.

Fonte : Astrobiologia