La ciencia tras la «Cascada de Sangre» de la Antártida

Algunos ecosistemas terrestres son tan extremos que se usan para estudiar la vida en otros planetas.

La llamada «Cascada de Sangre», en la Antártida, una fuente de agua cargada de hierro que brota de entre el hielo.
La llamada «Cascada de Sangre», en la Antártida, una fuente de agua cargada de hierro que brota de entre el hielo.National Science Foundation/Peter Rejcek (Custom credit)

Los lagos subglaciales resultan difíciles de estudiar porque están sepultados bajo capas de hielo que pueden tener un grosor de centenares de metros o incluso varios kilómetros. Pero existe un lugar en la Antártida en el que el agua de uno de estos lagos «invisibles» sale a la luz: la Cascada de Sangre.

Agua roja

En primer lugar, aclaremos lo obvio: el líquido que emana de esta «cascada» no es sangre de verdad. La fuente se bautizó con este nombre más bien peliculero porque el agua que brota de ella adopta un color rojizo cuando emerge de entre el hielo. El motivo es que el líquido contiene una gran cantidad de iones de hierro disueltos que producen óxidos de hierro rojizos al reaccionar con el oxígeno del aire. En realidad, el agua rojiza es fenómeno bastante común y es probable que lo hayáis en una situación mucho menos exótica: cuando abrís el grifo en una instalación en la que las tuberías o el depósito están oxidados.

Ahora bien, el agua de la Cascada de Sangre no proviene de un reservorio de agua dulce, como la del grifo, sino de un lago salado que está sepultado bajo 400 metros de hielo y a varios kilómetros del punto en el que brota el líquido. Además de contener mucho hierro, el agua de este lago subglacial también posee otros compuestos disueltos como sulfatos y cloruros. Pero, más importante aún, en esta agua cargada de sales se han descubierto organismos microscópicos que sobreviven en condiciones extremas.

Vida bajo el hielo

En 2014, un grupo de investigadores utilizó un instrumento de perforación llamado IceMole para extraer agua salada directamente del lago que alimenta la Cascada de Sangre. Este aparato es idóneo para recoger muestras en los casquetes polares sin contaminarlas porque se abre paso a través del hielo fundiéndolo, en lugar de perforándolo. Para ello cuenta con una pieza frontal que consiste en un tornillo que lo presiona contra el hielo y una placa de metal que se mantiene caliente. La energía que IceMole necesita para producir su calor se le suministra a través de un cable conectado a un generador en la superficie apostado sobre la superficie del glaciar.

La cuestión es que este instrumento logró penetrar 20 metros en el hielo hasta uno de los canales que parte del lago subglacial que alimenta la Cascada de Sangre. La muestra de agua salada que la sonda recuperó se analizó y se descubrió que contenía bacterias capaces de vivir en medios tremendamente fríos y con grandes concentraciones de sal. Tras secuenciar su genoma, los investigadores llegaron a la conclusión de que esas bacterias pertenecen al género Marinobacter. Aunque este género de bacterias marinas está presente por todo el mundo, las del lago subglacial presentaban diferencias genéticas que les han permitido adaptarse a las condiciones extremas, como unos genes relacionados con la producción de sustancias antioxidantes.

Teniendo esto en cuenta, los investigadores sospechan que los antepasados de estas bacterias quedaron atrapadas bajo el hielo y aisladas del resto del mundo hace entre 1,5 y 2 millones de años. En este nuevo ambiente sin luz solar y muy pobre en nutrientes, la evolución acabó favoreciendo la supervivencia de los organismos con características que les permitían sobrevivir en este nuevo entorno. De ahí que se piense que estas bacterias subsisten usando los iones de hierro y de sulfato que están disueltos en el agua para metabolizar las cantidades minúsculas de carbono que hay en su oscuro ecosistema.

Ventana al pasado... Y al exterior

El descubrimiento de estas bacterias extremófilas en el lago subglacial que alimenta la Cascada de Sangre puede ayudar a entender mejor cómo la vida logró sobrevivir a episodios de frío en el pasado. Por ejemplo, hace unos 2 000 millones de años, la temperatura en la superficie terrestre bajó tanto que los casquetes polares se extendieron prácticamente hasta el ecuador del planeta. En esta época ya existían bacterias en la Tierra, así que es probable que muchas sobrevivieran a este periodo hostil de manera similar a las que quedaron atrapadas en el lago subglacial antártico.

Por otro lado, uno de los mundos de nuestro sistema solar en los que tal vez se hayan dado las condiciones necesarias para la aparición de vida es Europa, el satélite de Júpiter. Esta luna joviana está cubierta corteza de hielo de decenas de kilómetros de grosor que cubre un gigantesco océano interior, por lo que las mismas herramientas que se usan para estudiar los ecosistemas antárticos subglaciales ayudan a planear las futuras misiones que se enviarán a este mundo congelado. Además, estos descubrimientos también nos dan una idea del tipo de estrategias que podría seguir la vida bacteriana extraterrestre para sobrevivir en otros mundos mucho más hostiles. Y todo eso sin llegar a salir de nuestro propio planeta.

QUE NO TE LA CUELEN:

  • El agua que hay debajo de los glaciares suele estar cargada de minerales porque el peso y la fricción ejercidos por la gruesa capa de hielo «pulverizan» la roca que la sostiene. Este fino polvo rocoso se mezcla con el agua que se funde por presión en la interfaz entre el hielo y la roca y produce un líquido con un gran contenido mineral.

REFERENCIAS (MLA):

  • Jill A. Mikucki et al. “A Contemporary Microbially Maintained Subglacial Ferrous “Ocean””. Science, volumen 324, número 5925, pp. 397-400 (2009).
  • J. Carter et al. “Induction of cryptic metabolites from a rare Antarctic psychrophile, Marinobacter sp.”. Planta Medica, 82, (S 01): S1-S381 (2016).