La calotta glaciale della Groenlandia è simile in molti modi ai mondi ghiacciati del sistema solare e può insegnarci come cercare la vita
Molte regioni della Terra sono ambienti temperati, ricchi di sostanze nutritive e stabili in cui la vita sembra prosperare senza sforzo. Ma non tutta la Terra. Alcune parti, come la calotta glaciale della Groenlandia, sono inospitali.
Nella nostra nascente ricerca di vita altrove nel Sistema Solare, è ovvio che guarderemo a mondi marginali e inospitali. Mondi ghiacciati come la luna di Giove Europa e la luna di Saturno Encelado sono i nostri obiettivi più probabili. Questi mondi ghiacciati hanno oceani caldi sotto strati di ghiaccio.
Cosa possono dirci i crio-ecosistemi della Groenlandia sulla ricerca della vita su corpi ghiacciati come Europa ed Encelado?
Qualsiasi organismo adattato a vivere La calotta glaciale della Groenlandia (GrIS) deve essere duro. È un ambiente estremo in cui la vita deve fare i conti con l'esposizione prolungata a temperature sotto lo zero. Le regioni polari della Terra sono anche soggette a più radiazioni rispetto ad altre parti della Terra, a causa della natura della magnetosfera. Secondo alcuni scienziati, il GrIS può aiutarci nella nostra ricerca di vita su altri mondi, dove le condizioni sono altrettanto estreme.
Laura Sánchez-García è una geoscienziata presso il Centro de Astrobiologia di Madrid, in Spagna. Sanchez-Garcia ha visitato un sito sul campo in Groenlandia nel luglio 2021 per studiare i crio-ecosistemi microbici. Il GrIS è una specie di laboratorio per lo studio di questi sistemi e, secondo Sanchez-Garcia, la calotta glaciale potrebbe avere implicazioni nella nostra ricerca di vita su Europa, Encelado e altri mondi ghiacciati.
Laura Sanchez-Garcia alla guida della trivella di ghiaccio sul GrIS. Credito immagine: Laura Sanchez-Garcia/CAB (INTA-CSIC)
Non è solo il GrIS stesso ad aver attirato tutta questa attenzione. Ci sono anche laghi glaciali, torbiere, ruscelli che si sciolgono e permafrost. Presi insieme, tutti questi ambienti potrebbero ospitare ambienti microbici che rappresentano diversi stadi di evoluzione per psicrofilico microrganismi.
Gli sforzi di Sanchez-Garcia si sono concentrati sui cosiddetti biomarcatori lipidici. Sono molecole organiche specifiche che possono essere ricondotte ai loro organismi di origine. I lipidi includono grassi e cere e possono essere fossilizzati e conservati nelle rocce sedimentarie e nel ghiaccio attraverso tempi geologici, a differenza di altri marcatori come il DNA e le proteine. I progressi nella genomica e nella bioinformatica hanno fatto progredire lo studio dei biomarcatori lipidici e hanno contribuito a far crescere la nostra comprensione della storia della vita microbica sulla Terra. Quelle stesse scoperte stanno aiutando a plasmare la nostra ricerca di vita su altri mondi nel nostro Sistema Solare.
Sanchez-Garcia e il suo collega, Daniel Carrizo, hanno recuperato campioni di carote di ghiaccio da diverse posizioni dentro e intorno al GrIS. Hanno campionato una combinazione di ghiaccio più vecchio, ghiaccio più giovane e ghiaccio più pulito e più sporco da profondità comprese tra 50 e 80 cm (da 20 a 31 pollici). Hanno anche prelevato campioni di acqua di fusione e campioni di sedimenti dall'erosione del substrato roccioso e campioni d'acqua da una varietà di diversi tipi di laghi, incluso un lago salato. Tutti i campioni sono stati filtrati e analizzati. I campioni di acqua sono stati analizzati chimicamente, mentre i campioni di sedimenti e ghiaccio sono stati analizzati per i biomarcatori lipidici.
Sedimenti dall'erosione delle rocce glaciali sulla calotta glaciale della Groenlandia. Credito immagine: Laura Sanchez-Garcia/CAB (INTA-CSIC)
Infine, il team ha raccolto campioni da muschi, erbe, licheni e altre piante. Ciò ha permesso loro di '... intravedere le firme isotopiche fresche dalla vegetazione che contribuiscono all'impronta lipidica del suolo ...' secondo il team. Qual è il prossimo?
Studi su suolo e vegetazione presso il sito del campo analogico planetario di Kangerlussuaq. Crediti: Laura Sánche-García/CAB (INTA-CSIC).
Sanchez-Garcia e Carrizo sono tornati in laboratorio con i loro campioni e intendono pubblicare i loro risultati. La coppia di ricercatori si sta concentrando su tre temi:
- Rilevazione di fonti psicrofile e di metabolismo nel ghiacciaio groenlandese Issunguata Sermia.
- Distribuzione molecolare e isotopica di biomarcatori lipidici nei laghi glaciali rispetto a quelli di acqua piovana della regione groenlandese di Kangerlussuaq.
- Successione biologica su suoli groenlandesi dopo il ritiro dei ghiacciai basata su biomarcatori lipidici molecolari e isotopici.
I risultati di studi come questo sono importanti non solo per comprendere la storia della Terra, ma anche per l'astrobiologia. I dati aiutano a costruire modelli di come interagiscono chimica, biologia e geologia. Fornisce agli scienziati una migliore comprensione del ciclo del carbonio terrestre e di come l'ossigeno si è accumulato nell'atmosfera, un evento fondamentale per lo sviluppo di organismi complessi.
Le intuizioni sullo sviluppo della vita sulla Terra aiutano nella ricerca della vita su altri mondi. Questa ricerca sugli estremofili sulla Terra aiuta a sviluppare profili di missione per luoghi come Encelado ed Europa. Le missioni di successo si basano sul porre le domande giuste al momento giusto con la tecnologia giusta. Ricerche come questa aiutano a perfezionare le domande.
Rappresentazione artistica dell'interno di Europa, basata sui dati ottenuti dalle sonde spaziali Galileo Credito: NASA
Gli astrobiologi sono abbastanza sicuri che affinché la vita possa sorgere, l'acqua deve essere in contatto con le rocce. Sia su Encelado che su Europa, gli scienziati ritengono che le rocce e l'acqua salmastra siano in contatto, e il ghiaccio è un'altra caratteristica significativa. La calotta glaciale della Groenlandia offre a ricercatori come Sanchez-Garcia l'opportunità di affinare la nostra comprensione di come tutto si svolge.
Uno degli obiettivi principali dell'astrobiologia è capire come la Terra stessa sia diventata abitabile. Come, quando e perché è diventato abitabile? Se altri mondi nel nostro Sistema Solare sono abitabili, come possiamo saperlo?
È improbabile una risposta definitiva e definitiva a queste domande. Invece, è più probabile una serie di risposte più piccole. Forse questa ricerca presso la calotta glaciale della Groenlandia fornirà alcuni.
Di più:
- Comunicato stampa: Indagine sulle impronte molecolari e isotopiche della vita sui crioecosistemi della calotta glaciale della Groenlandia (GrIS) con interesse astrobiologico per i mondi ghiacciati.
- Video dell'ESA: Incontra gli esperti: vita estrema
- Universo oggi: Povero di nutrienti e affamato di energia. Come la vita potrebbe sopravvivere agli estremi nel sistema solare