Операции по планетарной защите зондов расплава в полевых условиях:Проверка чистого доступа к Кровавому водопаду, Антарктида, ледниковая экосистема

Подледная среда на Земле представляет собой важный аналог объектов Мира Океана в нашей солнечной системе.Эти уникальные микробные экосистемы остаются недостаточно изученными из-за проблем с доступом через толстый ледниковый лед (от десятков до сотен метров).Кроме того, сбор подо льдом должен проводиться в чистоте, чтобы обеспечить целостность проб для последующего микробиологического и геохимического анализа.

Подледная среда на Земле представляет собой важный аналог объектов Мира Океана в нашей Солнечной системе.Эти уникальные микробные экосистемы остаются недостаточно изученными из-за проблем с доступом через толстый ледниковый лед (от десятков до сотен метров).Кроме того, сбор подо льдом должен проводиться в чистоте, чтобы обеспечить целостность проб для последующего микробиологического и геохимического анализа.

Мы описываем очистку плавильного зонда, который использовался для сбора проб рассола из ледникового канала в полевых условиях. Кровавый водопад, Антарктида, для геомикробиологических исследований.Мы использовали термоэлектрический зонд плавления под названием IceMole, который был разработан как минимально инвазивный, поскольку логистические требования для поддержки буровых операций были небольшими, а зонд можно было очищать даже в отдаленных полевых условиях, чтобы свести к минимуму потенциальное загрязнение.

В нашем исследовании внешняя бионагрузка на Ледяной Крот был снижен до уровня, измеренного в большинстве чистых помещений, и ниже уровня льда, окружающего объект для отбора проб.В процессе очистки были выявлены потенциальные микробные загрязнения;однако очень немногие из них были обнаружены в окончательном образце англициального периода, собранном с помощью IceMole, и присутствовали в чрезвычайно низких количествах (~0,063% последовательностей ампликона гена 16S рРНК).

Этот протокол очистки может помочь свести к минимуму загрязнение при работе в отдаленных полевых точках, поддержать микробиологический отбор проб из земной подледной среды с использованием датчиков плавления и помочь информировать о проблемах планетарной защиты для концепций аналоговых миссий Ocean World.

Недавние открытия широко распространенных экосистем жидкой воды и микробов под антарктическими ледниковыми щитами вызвали значительный интерес к изучению подледниковой среды Антарктики.Понимание подледной гидрологии, сохранения жизни в условиях длительной изоляции, а также эволюции и стабильности подледниковой среды обитания требует комплексного междисциплинарного подхода.Совместный проект «Минимально инвазивное прямое исследование ледников (MIDGE) биогеохимии, гидрологии и гляциологии Кровавого водопада, Сухие долины Мак-Мердо» объединит геофизические измерения, молекулярную микробную экологию и геохимический анализ для изучения уникальной антарктической подледной системы, известной как Кровавый водопад.

Кровавый водопад — это гиперсоленая подледная рассол, поддерживающая активное микробное сообщество.Подледная рассол высвобождается из трещины на поверхности ледника Тейлора, обеспечивая доступный портал в подледную экосистему Антарктики.Недавние геохимические и молекулярные анализы подтверждают морской источник солей и микроорганизмов в Кровавом водопаде.В последний раз морские воды затопляли эту часть Сухих долин Мак-Мердо в позднетретичном периоде, что позволяет предположить, что рассолы древние.Тем не менее, прямых проб из подледного источника Кровавого водопада не было собрано, и мало что известно о происхождении этого рассола или времени, в течение которого он находился под ледником Тейлора.Радарные профили, собранные возле Кровавого водопада, очерчивают возможный разлом в подледниковом субстрате, который может помочь объяснить локализованный и эпизодический характер выброса рассола.Однако остается неясным, что вызывает эпизодический выброс рассола исключительно в трещине Кровавого водопада или в какой степени рассол изменяется по мере выхода на поверхность.

Целью проекта MIDGE является определение механизма выброса рассола в Кровавом водопаде, оценка изменений в геохимии и микробном сообществе внутри ледникового канала, а также оценка того, оказывают ли воды Кровавого водопада явное влияние на термическое и стрессовое состояние ледника Тейлора, одного из наиболее изученные полярные ледники Антарктиды.Для геофизического изучения гляциологической структуры и механизма выхода рассолов будут использоваться георадары, GPS и небольшая пассивная сейсмическая сеть.Совместно с международными партнерами, командой «Ледяной крот» из Ахенского университета прикладных наук, Германия (при финансовой поддержке Немецкого аэрокосмического центра, DLR), MIDGE разработает и внедрит инновационные, минимально инвазивные технологии для чистого доступа и извлечения образцов рассола из глубоких в дренажной системе Кровавого водопада.

Эти технологии позволят собирать образцы рассола на расстоянии до десятков метров от поверхности для геохимических анализов и микробных структурно-функциональных экспериментов.Существует обеспокоенность по поводу загрязнения нетронутой подледной среды химическими и биологическими материалами, возникающими в процессе бурения;и MIDGE предоставит данные об эффективности термоэлектрических зондов для чистого доступа и извлечения репрезентативных подледных образцов.Подледная среда Антарктики предоставляет прекрасную возможность для исследования выживаемости и адаптивности микробной жизни и является потенциальными земными аналогами среды обитания жизни на ледяных планетных телах.Проект MIDGE предлагает портативную, универсальную, чистую альтернативу бурению с горячей водой и механическому бурению и позволит исследовать подледную гидрологию и функции экосистем, одновременно обеспечивая значительный прогресс в разработке технологий минимально инвазивного и чистого отбора проб ледяных систем.

Источник : Астробиология