Un oceà de sang sota el glaç antàrtic i els seus habitants

Ecologia microbiana: El 1911, Griffith Taylor va descobrir un dipòsit rogenc en la glacera antàrtica que avui porta el seu nom. El geòleg va analitzar aquest dipòsit, format per una surgència d’aigua carregada d’ions ferrosos que, en contacte amb l’oxigen atmosfèric, s’oxiden per donar lloc a òxids fèrrics insolubles que, en precipitat, acaben per tenyir el glaç. D’ací el nom de Blood Falls.

La nostra sang és vermella per la presència d’hemoglobina, un pigment proteic carregat de ferro. Blood Falls també adquireix aquesta tonalitat com a conseqüència d’una elevada concentració d’òxids de ferro. En la imatge, el contingut és abocat al llac Bonney.

Un reducte d’aigua marina

En la regió de les Valls Seques de McMurdo, en la Terra de Victòria trobem la glacera de Taylor.

Les Valls Seques de McMurdo són un dels llocs amb menys precipitació del món

Blood Falls és una surgència que es troba al capdamunt de la glacera, i que aboca en acabat en el llac Bonney. El llac Bonney és una massa d’aigua salada que es troba coberta permanentment per una capa de glaç. De fet, tota aquesta formació és el resultat d’una peculiar glaciació que tingué lloc en el Miocè, fa uns 5 milions d’anys. En aquell període, d’avenç de la coberta glacial antàrtica, la Vall de Taylor constituïa un fiord comunicat amb l’Oceà Antàrtic. L’avenç del glaç, però, aïllà al fiord. En el procés de formació de la glacera de Taylor, aquesta massa d’aigua oceànica hi quedà atrapada. La consegüent concentració de sals en la base de la glacera fa que no hi hagi un arrelament directa sobre la roca.

Un ecosistema quimiotròfic

La clau de Blood Falls rau, doncs, en les condicions que hi ha en les aigües subglacials de la vall de Taylor. Aquestes aigües, no cal dir-ho, es veuen sotmeses a la foscúria permanent, amb temperatures que voregen sempre el punt de congelació (de fet, l’elevada concentració de sal fa d’anticongelant). Per acabar-ho d’adobar, són aigües gairebé completament anòxiques.

Si hi ha un lloc que hom pot anomenar extrem, aquestes aigües subglacials en tenen tots els números. Sense llum, no hi ha fotosíntesi. L’alternativa, la quimiosíntesi, que aprofita l’energia que es desprèn de l’oxidació de substrats minerals, necessita normalment oxigen.

Doncs bé, també en aquestes aigües podem trobar microorganismes. En un article a la revista Science, redactat per un equip de geòlegs i biòlegs coordinats per Jill A. Milucki s’estudia la biologia d’aquest petit oceà ferrós. Els autors realitzaren mesures en diferents punts de la salinitat general, de les concentracions de sulfat (SO42+), de carbonat i d’ió ferrós (Fe2+). A partir de les mostres, han fet estudis genètics funcionals (és a dir, basats en la clonació de material genètic en vectors d’expressió de laboratori) sobre la presència o absència de diferents activitats enzimàtiques.

La base metabòlica d’aquest ecosistema microbià és la combinació de dos processos:
– la reducció de SO42+ a sofre, exemple de metabolisme respiratori anaerobi.
– la reducció d’ió Fe3+ a Fe2+, procés de respiració anaeròbia que serveix per a la producció de la matèria orgànica microbiana.

A banda d’aquests dos processos, n’hi ha d’altres. D’una banda hi ha el reaprofitament de matèria orgànica (detritus), i de l’altra banda hi ha la reoxidació del sofre de nou a sulfat. Aquest reciclatge del sofre és el que més ha frapat als autors de l’article, que s’haurien esperat trobar una altra concentració d’ió sulfhidril (HS) com a producte final de la reducció de SO42+. Encara que ja s’ho esperaven, els sobta que en condicions anòxiques hi hagi una coexistència d’ions Fe2+ i SO42+.

En total els autors han identificat un total de 17 espècies microbianes diferents. El consorci format per aquests microorganismes permet un cicle del sofre (amb reconversió contínua de sofre a sulfat), del qual extreuen prou energia com per mantindre’s. La productivitat de l’ecosistema, és clar, és modesta. Però no hi ha dubte de l’impacte dels microorganismes en el seu entorn. El reciclatge del sofre fa justament que no es perdi en forma de HS, o que sigui arrossegat en forma de sulfurs de ferro. L’ambient és anòxic però també asulfídic.

L’ecosistema de Blood Falls constitueix un model per altres ecosistemes d’aigües subglacials de l’Antàrtida. És evident, que en cada situació s’hi donaran condicions diferents. Però en molts casos aquests ecosistemes subglacials han quedat del tot aïllats de l’exterior (a diferència de Blood Falls, on hi ha entrades i sortides d’aigua), i el seu estudi implica riscos de contaminació en cas de prospecció.

Blood Falls, alhora, també és un model d’ecosistema per explicar algunes observacions sobre formacions fòssils del Neoproterozoic (fa 1.000-600 milions d’anys). Durant les grans glaciacions del Neoproterozoic (les més grans que hagin tingut lloc en la història de la Terra) gran part dels ecosistemes oceànics van haver de recórrer a metabolismes de baixa productivitat. Com també en el cas de Blood Falls, el cicle del sofre jugava un paper cabdal. Tancar-lo amb la mínima producció neta d’àcid sulfhídric, podia garantir un bon aprofitament de la reducció del ferro. D’altra banda, si hi ha formes de vida en les aigües subglacials dels satèl·lits principals de Júpiter i de Saturn, l’ecometabolisme de Blood Falls sembla suggerent, si més no com a possibilitat.

Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir el correu brossa. Aprendre com la informació del vostre comentari és processada