メルトプローブのためのフィールドベースの惑星保護作戦:ブラッド フォールズ、南極大陸、イギリスの生態系へのクリーン アクセスの検証

地球上の氷河下環境は、太陽系のオーシャン ワールド目標と重要な類似点を提供します。これらのユニークな微生物生態系は、厚い氷河（数十メートルから数百メートル）を通ってアクセスするという課題があるため、依然として研究が進んでいません。さらに、下流の微生物学的および地球化学的分析のためのサンプルの完全性を確保するために、氷下の収集はクリーンな方法で行われなければなりません。

地球上の氷河下環境は、太陽系のオーシャン ワールド目標と重要な類似点を提供します。これらのユニークな微生物生態系は、厚い氷河（数十メートルから数百メートル）を通ってアクセスするという課題があるため、依然として研究が進んでいません。さらに、下流の微生物学的および地球化学的分析のためのサンプルの完全性を確保するために、氷下の収集はクリーンな方法で行われなければなりません。

私たちは、氷河導管内から塩水サンプルを収集するために使用された融解プローブのフィールドベースのクリーニングについて説明します。 ブラッド フォールズ、南極大陸, 、地球微生物学的研究用。私たちは、潜在的な汚染を最小限に抑えるために、掘削作業を支援するための物流要件が小さく、たとえ遠隔地であってもプローブを洗浄できるという点で、侵襲性を最小限に抑えるように設計された IceMole と呼ばれる熱電融解プローブを使用しました。

私たちの研究では、外部のバイオバーデンは、 アイスモール ほとんどのクリーンルームで測定されるレベルまで減少し、サンプリング対象の周囲の氷のレベルよりも低くなりました。潜在的な微生物汚染物質が洗浄プロセス中に特定されました。しかし、IceMole で収集した最終的な英語サンプルではほとんど検出されず、存在量は極めて低かった (16S rRNA 遺伝子アンプリコン配列の約 0.063%)。

この洗浄プロトコルは、遠隔の現場で作業する際の汚染を最小限に抑え、融解プローブを使用した地球氷河下環境の微生物学的サンプリングをサポートし、オーシャンワールドのアナログミッションコンセプトにおける惑星保護の課題を知らせるのに役立ちます。

南極の氷床の下に液体の水と微生物の生態系が広範囲に存在することが最近発見され、南極の氷河下環境の研究に大きな関心が集まっています。氷河下の水文学、長期にわたる隔離下での生命の存続、氷河下の生息地の進化と安定性を理解するには、統合された学際的なアプローチが必要です。マクマード・ドライ・バレーのブラッド・フォールズの生物地球化学、水文学、氷河学の共同プロジェクトである低侵襲直接氷河探査（MIDGE）では、地球物理学的測定、分子微生物生態学、地球化学分析を統合して、ブラッド・フォールズとして知られるユニークな南極氷河下システムを探索します。

ブラッド フォールズは、活発な微生物群集をサポートする氷下の塩分濃度の高い塩水です。氷河下の塩水はテイラー氷河表面のクレバスから放出され、南極氷河下の生態系へのアクセス可能な入り口を提供します。最近の地球化学的および分子分析は、ブラッド フォールズの塩と微生物の海洋起源を裏付けています。最後にマクマード乾燥渓谷のこの地域に海水が浸水したのは第三紀後期であり、この塩水が古代のものであることを示唆しています。それでも、氷河下源からブラッド フォールズまでの直接のサンプルは収集されておらず、この塩水の起源や、テイラー氷河の下に封印されていた期間についてはほとんどわかっていません。ブラッド フォールズ付近で収集されたレーダー プロファイルは、氷河下層の断層の可能性を示しており、塩水放出の局所的かつ一時的な性質を説明するのに役立つ可能性があります。しかし、何がトリガーとなってブラッド フォールズのクレバスのみで一時的に塩水が放出されるのか、あるいは塩水が地表に到達する際にどの程度変化するのかは不明のままである。

MIDGE プロジェクトは、ブラッド フォールズでの塩水放出のメカニズムを解明し、地球化学の変化と英氷河水路内の微生物群集を評価し、ブラッド フォールズの水がテイラー氷河の熱状態とストレス状態に明確な影響を与えているかどうかを評価することを目的としています。南極で最も研究されている極氷河。氷河の構造と塩水放出のメカニズムに関する地球物理学的研究には、GPR、GPS、および小規模な受動地震観測網が使用されます。国際協力者であるドイツのアーヘン応用科学大学の「Ice Mole」チーム（ドイツ航空宇宙センターDLRから資金提供）と協力して、MIDGEはクリーンアクセスと深層からの塩水サンプル回収のための革新的で低侵襲技術を開発、導入していきます。ブラッドフォール排水システム内。

これらの技術により、地球化学分析や微生物の構造機能実験のために、地表から最大数十メートル離れた場所で塩水のサンプルを収集することが可能になります。掘削プロセスに固有の化学物質や生物物質による原始的な氷河下環境の汚染が懸念されています。MIDGE は、代表的な氷河下サンプルのクリーンアクセスと回収のための熱電プローブの有効性に関するデータを提供します。南極の氷河下環境は、微生物の生存可能性と適応性を研究する絶好の機会を提供し、氷の惑星体の生命生息地の地上類似物となる可能性があります。MIDGE プロジェクトは、熱水掘削や機械掘削に代わる、持ち運び可能で汎用性が高く、クリーンな代替手段を提供し、氷床の水文学と生態系機能の探査を可能にするとともに、侵襲性を最小限に抑えたクリーンな氷系のサンプリング技術の開発に向けて大きな進歩を遂げます。

ソース ： アストロバイオロジー