น้ำแข็งขั้วโลกใต้ซ่อนตัวอยู่ครึ่งไมล์จากน้ำแข็งเต็มไปด้วยชีวิต

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าน้ำทะเลสีเข้มของทะเลสาบลึกใต้แผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกตะวันตกและห่างออกไปสองสามร้อยไมล์จากขั้วโลกใต้

การค้นพบนี้มีผลกระทบต่อการค้นหาสิ่งมีชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่นโดยเฉพาะบนดาวเคราะห์ดาวอังคารซึ่งมีร่องรอยของทะเลสาบน้ำเค็มเหลวฝังอยู่ในข้อมูลที่รายงานเมื่อปีที่แล้วโดยยานอวกาศขององค์การอวกาศยุโรปที่กำลังโคจรรอบ Mars Express

John Priscu ผู้นำด้านการเดินทางศาสตราจารย์แห่งนิเวศวิทยาขั้วโลกที่มหาวิทยาลัยมอนทานากล่าวกับ Live Science ในการสัมภาษณ์ทางโทรศัพท์จากแอนตาร์กติกาในสัปดาห์นี้ว่าการศึกษาตัวอย่างน้ำจากทะเลสาบเมอร์เซอร์ซึ่งถูกฝังอยู่ใต้ธารน้ำแข็งแสดงให้เห็นว่า 10,000 เซลล์แบคทีเรียต่อมิลลิลิตร

นั่นเป็นเพียงประมาณร้อยละ 1 ของ 1 ล้านเซลล์จุลินทรีย์ต่อมิลลิลิตรที่พบได้ทั่วไปในมหาสมุทรเปิด แต่ระดับที่สูงมากสำหรับน้ำที่ไม่มีแสงแดดฝังอยู่ใต้ธารน้ำแข็งแอนตาร์คติกา

Priscu กล่าวว่าระดับสูงของชีวิตแบคทีเรียในทะเลสาบมืดและฝังลึกเป็นสัญญาณว่ามันอาจสนับสนุนรูปแบบชีวิตที่สูงขึ้นเช่นสัตว์กล้องจุลทรรศน์เช่น tardigrades

"เราเห็นแบคทีเรียจำนวนมาก - และระบบมีอินทรียวัตถุเพียงพอคุณจะคิดเพื่อสนับสนุนรูปแบบชีวิตที่สูงขึ้น" Priscu กล่าว "เรากำลังจะได้รับสิ่งที่ดีกว่าสำหรับสิ่งมีชีวิตที่สูงขึ้นเช่นสัตว์ ... แต่นั่นจะไม่เกิดขึ้นอีกสองสามเดือน"

ความอุดมสมบูรณ์ของชีวิตแบคทีเรียในทะเลสาบเมอร์เซอร์ช่วยเติมเต็มการค้นพบชีวิตของแบคทีเรียในทะเลสาบ Whillans subglacial ใกล้เคียงในทวีปแอนตาร์กติกาในปี 2556 การสำรวจที่นำโดย Priscu

นักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมติฐานว่าแบคทีเรียในทะเลสาบ Whillans - และอาจเป็นทะเลสาบ Mercer - รอดชีวิตจากการสะสมของคาร์บอนที่ถูกวางลงโดยสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสงระหว่าง 5,000 ถึง 10,000 ปีก่อนเมื่อทะเลสาบที่ฝังอยู่อาจเชื่อมต่อกับมหาสมุทรเปิด

ทะเลสาบที่ลึกและมืด

การเดินทางสมาชิก 25 คนไปยังทะเลสาบเมอร์เซอร์ subglacial บินกลับไปที่ฐานแอนตาร์กติกของสหรัฐอเมริกาที่สถานี McMurdo เมื่อสัปดาห์ที่แล้วจากค่ายของพวกเขาบนแผ่นน้ำแข็งใต้แอนตาร์กติกตะวันตกประมาณ 370 ไมล์ (600 กิโลเมตร) จากขั้วโลกใต้

ทะเลสาบที่ถูกฝังนั้นมีพื้นที่ประมาณ 54 ตารางไมล์ (139 ตารางกิโลเมตร) ใต้แผ่นน้ำแข็ง

ในระหว่างที่พวกเขาอยู่บนน้ำแข็งตั้งแต่กลางเดือนธันวาคมปีที่แล้วทีมสำรวจใช้การฝึกซ้อมและน้ำร้อนเพื่อเปิดหลุมเจาะจากค่ายของพวกเขาที่พื้นผิวที่แข็งตัวไปจนถึงทะเลสาบของเหลวที่ฝังอยู่

Priscu กล่าวว่าทีมเจาะเบื่อน้ำแข็งประมาณ 3,504 ฟุต (1,068 เมตร) และน้ำด้านล่างเป็นอากาศหนาวเย็น 30.8 องศาฟาเรนไฮต์ (ลบ 0.65 องศาเซลเซียส) เพื่อให้นักวิจัยทางวิทยาศาสตร์สามารถนำตัวอย่างน้ำและแกนตะกอนจากทะเลสาบ ซึ่งอยู่ลึกประมาณ 49 ฟุต (15 เมตร) ณ จุดนั้น

หลุมเจาะในน้ำแข็งถูกเก็บไว้เปิดประมาณ 10 วันและงานการสุ่มตัวอย่างทางวิทยาศาสตร์ก็หยุดสองครั้งในขณะที่มันถูกขยายด้วยน้ำร้อนเขากล่าว

การเดินทางกลับสู่สถานี McMurdo เมื่อสัปดาห์ที่แล้วโดยมีน้ำมากกว่า 15 แกลลอน (60 ลิตร) จากทะเลสาบที่ถูกฝังและแกนตะกอนที่มีความยาวมากกว่า 16 ฟุต (5 เมตร) - แกนตะกอนที่ลึกที่สุดที่เคยอยู่ใต้น้ำแข็งขั้วโลกใต้ตะวันตก แผ่น Priscu กล่าวว่า

พื้นที่ชุ่มน้ำที่ถูกแช่แข็ง

Priscu หวังว่าการศึกษาในห้องปฏิบัติการของแกนตะกอนโดยเฉพาะจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับกิจกรรมของแผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกตะวันตกในช่วงหมื่นปีที่ผ่านมา "เมื่อมันปราศจากน้ำแข็งครั้งสุดท้ายและสิ่งต่าง ๆ ในธรรมชาตินั้น Priscu กล่าว

ทีมยังได้ลดยานพาหนะใต้น้ำพิเศษ (ROV) จากระยะไกลลงในน่านน้ำมืดของทะเลสาบที่ถูกฝังรวมถึงกล้องหลายตัวที่พวกเขาเคยถ่ายภาพและทำวิดีโอของพื้นทะเลสาบเขากล่าว

Priscu เชื่อว่าทะเลสาบน้ำฝังมากกว่า 400 แห่งในทวีปแอนตาร์กติกาก่อตัวเป็นระบบนิเวศที่เป็นเอกลักษณ์ของน้ำของเหลวแซนวิชอยู่ใต้ชั้นน้ำแข็งหนาและหินน้ำแข็งของเปลือกทวีปแอนตาร์กติก

"ฉันได้เสนอว่าแผ่นน้ำแข็งทั้งหมดเป็นพื้นที่ชุ่มน้ำขนาดใหญ่ที่มีแม่น้ำและทะเลสาบ - และแม่น้ำบางแห่งพวกเขาขยายพื้นที่ขนาดของอเมซอนแม้ว่าจะมีน้ำไม่มากนัก" เขากล่าว

“ ที่นี่คุณมีน้ำจืด 70% ของโลก - มันไม่สมเหตุสมผลเลยที่จะไม่มีชีวิตใต้นั้นและตอนนี้เราได้พิสูจน์แล้วว่ามีเราเปลี่ยนมุมมองนั้น” Priscu กล่าว

Priscu ยังคิดว่าสิ่งมีชีวิตใด ๆ ใต้พื้นผิวน้ำแข็งของดาวอังคารอาจเป็นไปตามรูปแบบที่เห็นในทะเลสาบ subglacial ของทวีปแอนตาร์กติกา

"ความรู้ใหม่ที่การวิจัยของเราให้ไว้ในสภาพแวดล้อม subglacial โดยเฉพาะอย่างยิ่งความจริงที่ว่าพวกมันปิดบังการชุมนุมของจุลินทรีย์ที่หลากหลายจะให้ข้อมูลเกี่ยวกับประเภทของสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร" นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับดาวอังคารปี 2020 ซึ่งจะนำแกนกลางน้ำตื้นออกมาจากพื้นผิวของดาวเคราะห์

การเดินทางในอนาคตไปยังทะเลสาบของเหลวที่ฝังอยู่ในทวีปแอนตาร์กติกามีแนวโน้มที่จะมุ่งเน้นไปที่แหล่งน้ำที่ใหญ่ที่สุดที่ฝังอยู่เช่นเดียวกับทะเลสาบวอสต็อกในแอนตาร์กติกาตะวันออกแม้ว่าการเดินทางไปยังภูมิภาคนั้น

“ วอสตอคลึก 1,000 เมตร (3,280 ฟุต) และต่ำกว่า 4,000 เมตร (13,123 ฟุต) น้ำแข็งดังนั้นมันจึงเป็นความท้าทายอย่างยิ่งและมันก็สูงถึง 4,000 เมตรในการทำงานด้วย” เขากล่าว "นั่นจะเป็นสิ่งที่ยาก"