Operações de proteção planetária baseadas em campo para sondas de fusão:Validação de acesso limpo às Cataratas de Sangue, Antártida, Ecossistema Englacial

Os ambientes subglaciais da Terra oferecem análogos importantes aos alvos do Ocean World em nosso sistema solar.Estes ecossistemas microbianos únicos permanecem pouco estudados devido aos desafios de acesso através do gelo glacial espesso (dezenas a centenas de metros).Além disso, as coletas de subgelo devem ser conduzidas de maneira limpa para garantir a integridade da amostra para análises microbiológicas e geoquímicas a jusante.

Os ambientes subglaciais da Terra oferecem análogos importantes aos alvos do Ocean World em nosso sistema solar.Estes ecossistemas microbianos únicos permanecem pouco estudados devido aos desafios de acesso através do gelo glacial espesso (dezenas a centenas de metros).Além disso, as coletas de subgelo devem ser conduzidas de maneira limpa para garantir a integridade da amostra para análises microbiológicas e geoquímicas a jusante.

Descrevemos a limpeza em campo de uma sonda de fusão que foi usada para coletar amostras de salmoura de dentro de um conduto glacial em Cataratas de Sangue, Antártida, para estudos geomicrobiológicos.Usamos uma sonda de fusão termoelétrica chamada IceMole, que foi projetada para ser minimamente invasiva, pois os requisitos logísticos de apoio às operações de perfuração eram pequenos e a sonda podia ser limpa, mesmo em um ambiente de campo remoto, de modo a minimizar a contaminação potencial.

Em nosso estudo, a carga biológica externa no toupeira de gelo foi reduzido a níveis medidos na maioria das salas limpas e abaixo do gelo ao redor do nosso alvo de amostragem.Potenciais contaminantes microbianos foram identificados durante o processo de limpeza;no entanto, muito poucos foram detectados na amostra englacial final coletada com o IceMole e estavam presentes em abundâncias extremamente baixas (~0,063% das sequências de amplicon do gene 16S rRNA).

Este protocolo de limpeza pode ajudar a minimizar a contaminação ao trabalhar em locais de campo remotos, apoiar a amostragem microbiológica de ambientes subglaciais terrestres usando sondas de derretimento e ajudar a informar os desafios de proteção planetária para os conceitos de missão analógica do Ocean World.

Descobertas recentes de água líquida generalizada e ecossistemas microbianos abaixo dos mantos de gelo da Antártida geraram um interesse considerável no estudo dos ambientes subglaciais antárticos.Compreender a hidrologia subglacial, a persistência da vida em isolamento prolongado e a evolução e estabilidade dos habitats subglaciais requer uma abordagem integrada e interdisciplinar.O projeto colaborativo, Exploração Glacial Direta Minimamente Invasiva (MIDGE) da Biogeoquímica, Hidrologia e Glaciologia de Blood Falls, McMurdo Dry Valleys integrará medições geofísicas, ecologia microbiana molecular e análises geoquímicas para explorar um sistema subglacial antártico único conhecido como Blood Falls.

Blood Falls é uma salmoura hipersalina subglacial que sustenta uma comunidade microbiana ativa.A salmoura subglacial é liberada de uma fenda na superfície da geleira Taylor, fornecendo um portal acessível para um ecossistema subglacial antártico.Análises geoquímicas e moleculares recentes apoiam uma fonte marinha para os sais e microorganismos em Blood Falls.A última vez que as águas marinhas inundaram esta parte dos Vales Secos de McMurdo foi durante o Terciário Superior, o que sugere que a salmoura é antiga.Ainda assim, nenhuma amostra direta foi coletada da fonte subglacial até Blood Falls e pouco se sabe sobre a origem desta salmoura ou por quanto tempo ela ficou selada abaixo da geleira Taylor.Perfis de radar coletados perto de Blood Falls delineiam uma possível falha no substrato subglacial que pode ajudar a explicar a natureza localizada e episódica da liberação de salmoura.No entanto, ainda não está claro o que desencadeia a libertação episódica de salmoura exclusivamente na fenda de Blood Falls ou até que ponto a salmoura é alterada à medida que chega à superfície.

O projeto MIDGE visa determinar o mecanismo de liberação de salmoura em Blood Falls, avaliar mudanças na geoquímica e na comunidade microbiana dentro do conduto englacial e avaliar se as águas de Blood Falls têm um impacto distinto no estado térmico e de estresse da Geleira Taylor, uma das as geleiras polares mais estudadas da Antártica.O estudo geofísico da estrutura glaciológica e do mecanismo de liberação de salmoura utilizará GPR, GPS e uma pequena rede sísmica passiva.Juntamente com colaboradores internacionais, a equipa 'Ice Mole' da Universidade de Ciências Aplicadas FH Aachen, Alemanha (financiada pelo Centro Aeroespacial Alemão, DLR), a MIDGE irá desenvolver e implementar tecnologias inovadoras e minimamente invasivas para acesso limpo e recuperação de amostras de salmoura de profundidades dentro do sistema de drenagem de Blood Falls.

Essas tecnologias permitirão a coleta de amostras de salmoura longe da superfície (até dezenas de metros) para análises geoquímicas e experimentos de função de estrutura microbiana.Existe preocupação com a contaminação de ambientes subglaciais imaculados por materiais químicos e biológicos inerentes ao processo de perfuração;e o MIDGE fornecerá dados sobre a eficácia das sondas termoelétricas para acesso limpo e recuperação de amostras subglaciais representativas.Os ambientes subglaciais antárticos oferecem uma excelente oportunidade para pesquisar a capacidade de sobrevivência e adaptabilidade da vida microbiana e são potenciais análogos terrestres para habitats de vida em corpos planetários gelados.O projeto MIDGE oferece uma alternativa portátil, versátil e limpa à água quente e à perfuração mecânica e permitirá a exploração da hidrologia subglacial e da função do ecossistema, ao mesmo tempo que faz progressos significativos no desenvolvimento de tecnologias para amostragem minimamente invasiva e limpa de sistemas gelados.

Fonte : Astrobiologia