El lago que sigue líquido a -50°C: el secreto de Don Juan

En ocasiones olvidamos que la Antártida es un continente más. Cubierto de un manto helado, pero a fin de cuentas otro continente, con sus montañas y lagos. Entre sus nieves perpetuas se esconden cosas únicas en nuestro planeta, como cordilleras enterradas por glaciales y agujeros en el hielo que tan pronto aparecen como se desvanecen de nuevo. Todo se hiela, o, mejor dicho: casi todo.

Porque entre estos lugares de ensueño hay un lago un tanto especial. Con solo 10 centímetros de profundidad y 3000 metros cúbicos, el lago Don Juan soporta unas temperaturas de hasta 50 grados bajo cero, y en ocasiones incluso menos. Lo normal en estas condiciones sería esperar que un lago tan somero se congelara en cuestión de minutos, pero lo cierto es que sus aguas permanecen líquidas incluso casi todo el tiempo. ¿Cuál es su secreto?

Los valles secos de McMurdo

Un nombre tan sugerente no se pone a la ligera. Los valles secos de McMurdo son, en efecto, uno de los lugares más secos de la Tierra. No hay nieve ni hielo, todo el suelo es grava desnuda y un aire seco. Los intensos vientos catabáticos evaporan todo rastro de agua que encuentran a su paso, haciendo a estos valles un desierto en toda regla.

A lo largo de sus 4800 kilómetros cuadrados, su superficie se ve salpicada de lagos, muchos de ellos tardan en congelarse más de lo esperable, pero el de Don Juan lo lleva al extremo. Los registros indican que, sus aguas se han mantenido líquidas incluso a temperaturas de 51 grados bajo cero. Pero ¿es esto posible? Siempre hemos escuchado que el agua se evapora a 100 grados y se congela a 0, y puede que toda medición asocie cierto error, pero 50 grados de diferencia no parecen algo que podamos pasar por alto.

La verdad es que esas cotas de temperatura tienen mucha letra pequeña y existen infinidad de condiciones por las que pueden cambiar. Por ejemplo, sobre una montaña como el Everest, una olla con agua necesita menos temperatura para convertirse en vapor. Le llega con aproximadamente 70 grados porque la presión atmosférica es menor y las moléculas de agua, menos constreñidas por la pesada atmósfera, se mueven con más libertad, necesitando un menor aporte de energía para que escapen mezclándose con la atmósfera.

¿Podría tratarse de esto? ¿Es el lago Don Juan un lugar tan elevado que sus aguas pueden permitirse fluir a 50 grados bajo cero? Que se encuentre en un valle ya nos da una pista, pero al constatar que está a apenas 151 metros por encima del nivel del mar nos vemos obligados a descartar esa hipótesis. Lo cierto es que la verdadera respuesta la encontraron poco después de su descubrimiento.

Don Roe y John Hickey

La primera vez que un ser humano vio el lago Don Juan fue en 1961, concretamente George Meyer, cuando el lago todavía tenía 30 centímetros de profundidad. Sin embargo, las primeras observaciones científicas fueron desde un helicóptero pilotado por Don Roe y John Hickey, que, en un juego de palabras, dan nombre al propio lago (“John” es una versión anglosajona de “Juan”) Cuando se descubrió, la temperatura estaba por debajo de los 30 grados centígrados y el lago seguía líquido. Era poco comparado con la frialdad que toleran sus aguas, pero más que suficiente para captar la atención de los científicos, que decidieron analizarlo.

La solución fue a la vez sorprendente, y predecible. Los científicos sospechaban que la clave de su bajísimo punto de fusión podía deberse a su salinidad, pero no se imaginaban que aquella masa de agua fuera a descubrirse como la más salada de nuestro planeta.

Para que nos hagamos una idea, el océano tiene una salinidad media del 3,5%. El mar Muerto, que es conocido por su extrema salinidad es del 33,7%. La diferencia es notable, pero si medimos la salinidad del lago Don Juan nos encontraremos con que supera el 40%.

No es la sal que piensas

La cantidad de sal en este lago es inigualable, pero no estamos hablando de sal de mesa compuesta por sodio y cloro (NaCl). En química, las sales son compuestos sustancias compuestas por iones positivos y negativos, átomos a los que les falta o les sobra un electrón y que, para encontrar algo de estabilidad, “deciden” compartir esos electrones entre sí mediante un enlace iónico. En el caso del lago Don Juan la sal está formada por iones de calcio y cloruro, disueltos en sus aguas (CaCl2).

El truco está, simplificando las cosas, en que eso iones disueltos en el agua tienen cargas eléctricas que, como imanes, repelen y atraen a las moléculas de agua, dificultando que se queden fijas en un sitio formando una estructura sólida, como el hielo. Cuantos más iones conformen una molécula de sal, más intenso será este efecto, y curiosamente, la sal del lago Don Juan se separa en tres iones, dos de cloro con carga negativa y uno de calcio con carga positiva, uno más que en el caso de la sal de mesa que aliña los océanos.

De hecho, como hemos dicho, su profundidad ha cambiado en los últimos 30 años pasando de los 30 centímetros a tan solo 10. Esta evaporación tan solo retira agua, dejando la sal en tierra, la cual, se ha cristalizado en torno al lago como joyas sobre la grava.

Vida extrema

El lago Don Juan nos habla sobre cosas increíbles que ocurren en nuestro planeta, pero, en un giro de los acontecimientos, podría darnos pistas sobre lo que ocurre fuera de él, en otros planetas. Los astrobiólogos están especialmente interesados en encontrar vida arreglándolas en un ecosistema tan extremamente salino. Por desgracia y aunque se ha encontrado vida en sus alrededores, todavía no existen pruebas concluyentes sobre su interior, pero los expertos tienen las esperanzas puestas en una serie de procesos detectados en el lago, normalmente relacionados con reacciones biológicas.

El estudio de estos posibles extremófilos es uno de los pocos trucos que los astrobiólogos tienen para imaginarse cómo sería la vida en otros mundos, partiendo de conocimientos científicos duros para resolver los retos a los que Marte, o Encélado podrían haber sometido a formas de vida básica.

Sin lugar a dudas, el lago Don Juan es uno de los lugares más fascinantes del planeta, desafiando a nuestra intuición y mostrándonos cómo la ciencia es mucho más compleja y maravillosa de lo que podemos imaginar, incluso cuando se trata de algo tan aparentemente banal como la temperatura a la que se congela el agua.

QUE NO TE LA CUELEN:

• El mar Muerto no es la masa de agua más salada de la Tierra. Ni siquiera la segunda teniendo en cuenta que la salinidad de otros lagos del los valles secos de McMurdo son casi tan salados como el Don Juan.
• La astrobiología es una ciencia especulativa que lejos de hablar de alienígenas o civilizaciones perdidas como hace la pseudocientífica ufología, utiliza lo que sabemos de la vida en la Tierra para preguntarse si es posible sobrevivir en condiciones realmente distintas, como las que pueblan el Cosmos.

REFERENCIAS (MLA):

• Marion, G.M. “A Theoretical Evaluation of Mineral Stability in Don Juan Pond, Wright Valley, Victoria Land.” Antarctic Science, vol. 9, no. 1, 1997, pp. 92–99.
• Dickson, J., Head, J., Levy, J. et al. “Don Juan Pond, Antarctica: Near-surface CaCl2-brine feeding Earth’s most saline lake and implications for Mars.” Sci Rep 3, 1166. 2013.
• Siegel, B., Mcmurty, G., Siegel, S. et al. “Life in the calcium chloride environment of Don Juan Pond, Antarctica.” Nature 280, 828–829. 1979.