용융 프로브를 위한 현장 기반 행성 보호 작업:남극대륙의 블러드 폴스(Blood Falls)에 대한 깨끗한 접근 검증

지구상의 빙하 환경은 우리 태양계의 Ocean World 목표와 중요한 유사점을 제공합니다.이러한 독특한 미생물 생태계는 두꺼운 빙하 얼음(수십~수백 미터)을 통한 접근의 어려움으로 인해 여전히 연구가 부족합니다.또한 하위 얼음 수집은 후속 미생물학적 및 지구화학적 분석을 위한 샘플 무결성을 보장하기 위해 깨끗한 방식으로 수행되어야 합니다.

지구상의 빙하 환경은 우리 태양계의 Ocean World 목표와 중요한 유사점을 제공합니다.이러한 독특한 미생물 생태계는 두꺼운 빙하 얼음(수십~수백 미터)을 통한 접근의 어려움으로 인해 여전히 연구가 부족합니다.또한 하위 얼음 수집은 후속 미생물학적 및 지구화학적 분석을 위한 샘플 무결성을 보장하기 위해 깨끗한 방식으로 수행되어야 합니다.

우리는 빙하 도관 내에서 염수 샘플을 수집하는 데 사용된 용융 프로브의 현장 기반 세척에 대해 설명합니다. 블러드 폴스, 남극, 지리 미생물학 연구를 위해.우리는 시추 작업을 지원하는 물류 요구 사항이 적고 원격 현장 설정에서도 프로브를 청소할 수 있어 잠재적인 오염을 최소화할 수 있다는 점에서 최소한의 침습성을 갖도록 설계된 IceMole이라는 열전 용융 프로브를 사용했습니다.

우리 연구에서는 외부 바이오버든이 아이스두더지 대부분의 클린룸에서 측정된 수준과 샘플링 대상 주변의 얼음 수준보다 낮았습니다.세척 과정에서 잠재적인 미생물 오염 물질이 확인되었습니다.그러나 IceMole을 사용하여 수집한 최종 잉글레이시얼 샘플에서는 거의 검출되지 않았으며 극히 낮은 존재량(16S rRNA 유전자 앰플리콘 서열의 ~0.063%)으로 존재했습니다.

이 청소 프로토콜은 원격 현장에서 작업할 때 오염을 최소화하고, 녹는 프로브를 사용하여 육지 빙하 환경의 미생물 샘플링을 지원하며, Ocean World 아날로그 임무 개념에 대한 행성 보호 문제를 알리는 데 도움이 될 수 있습니다.

최근 남극 빙상 아래에 널리 퍼져 있는 액체 물과 미생물 생태계가 발견되면서 남극 빙하 아래 환경을 연구하는 데 상당한 관심이 생겼습니다.빙하 수문학, 확장된 고립 속에서도 생명의 지속성, 빙하 서식지의 진화와 안정성을 이해하려면 통합된 학제간 접근 방식이 필요합니다.McMurdo Dry Valleys의 생지화학, 수문학 및 빙하학의 최소 침습 직접 빙하 탐사(MIDGE) 공동 프로젝트는 지구물리학 측정, 분자 미생물 생태학 및 지구화학적 분석을 통합하여 블러드 폴(Blood Falls)로 알려진 독특한 남극 빙하 시스템을 탐색합니다.

블러드 폴스(Blood Falls)는 활동적인 미생물 군집을 지원하는 고염수, 빙하 염수입니다.빙하 염수는 테일러 빙하 표면의 틈에서 방출되어 남극 빙하 생태계로 접근할 수 있는 통로를 제공합니다.최근의 지구화학적 및 분자적 분석은 블러드 폴스(Blood Falls)의 염분과 미생물의 해양 공급원을 뒷받침합니다.McMurdo Dry Valleys의 이 부분에 마지막으로 바닷물이 범람한 것은 제3기 후기였으며, 이는 염수가 고대의 것임을 암시합니다.그럼에도 불구하고 빙하 아래 원천에서 블러드 폴스(Blood Falls)까지 직접 샘플이 수집된 적은 없으며 이 염수의 기원이나 테일러 빙하 아래에 봉인된 기간에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다.블러드 폴(Blood Falls) 근처에서 수집된 레이더 프로필은 염수 방출의 국부적이고 간헐적인 특성을 설명하는 데 도움이 될 수 있는 빙하기 기질의 가능한 결함을 설명합니다.그러나 무엇이 Blood Falls 크레바스에서만 간헐적인 염수 방출을 유발하는지 또는 염수가 표면으로 이동하면서 어느 정도 변형되는지는 불분명합니다.

MIDGE 프로젝트는 블러드 폴스(Blood Falls)의 염수 방출 메커니즘을 결정하고, 빙하 도관 내의 지구화학 및 미생물 군집의 변화를 평가하고, 블러드 폴스 물이 테일러 빙하의 열 및 스트레스 상태에 뚜렷한 영향을 미치는지 평가하는 것을 목표로 합니다. 남극 대륙에서 가장 많이 연구된 극 빙하.빙하 구조와 염수 방출 메커니즘에 대한 지구물리학적 연구에는 GPR, GPS 및 소규모 수동 지진 네트워크가 사용됩니다.MIDGE는 독일 FH 아헨 응용과학대학교(독일 항공우주센터, DLR 지원)의 'Ice Mole' 팀인 국제 협력자들과 함께 깨끗한 접근과 깊은 곳에서 염수 시료 채취를 위한 혁신적이고 최소 침습적 기술을 개발하고 배포할 예정입니다. Blood Falls 배수 시스템 내에서.

이러한 기술을 사용하면 지구화학적 분석 및 미생물 구조 기능 실험을 위해 표면(최대 수십 미터)에서 염수 샘플을 수집할 수 있습니다.시추 과정에 내재된 화학적, 생물학적 물질로 인해 깨끗한 빙하 아래 환경이 오염될 수 있다는 우려가 있습니다.MIDGE는 대표적인 빙하 샘플에 대한 깨끗한 접근 및 검색을 위한 열전 프로브의 효능에 대한 데이터를 제공할 것입니다.남극 빙하 환경은 미생물 생명체의 생존 가능성과 적응성을 연구할 수 있는 훌륭한 기회를 제공하며 얼음 행성체의 생명체 서식지에 대한 잠재적인 육상 유사체입니다.MIDGE 프로젝트는 온수 및 기계적 시추에 대한 휴대 가능하고 다재다능하며 깨끗한 대안을 제공하며 빙하 수문학 및 생태계 기능을 탐구하는 동시에 얼음 시스템의 최소 침습적이고 깨끗한 샘플링을 위한 기술 개발에 상당한 진전을 이룰 것입니다.

원천 : 천체생물학