Voor het eerst hebben wetenschappers levende bacteriën rechtstreeks waargenomen in poolijs en sneeuw - een omgeving die ooit als steriel werd beschouwd. Het nieuwe bewijs heeft het potentieel om de perceptie te veranderen over welke planeten in het universum het leven in stand kunnen houden en kan betekenen dat mensen een nog grotere impact hebben op de CO2-niveaus in de atmosfeer van de aarde dan geaccepteerd bewijs uit klimaathistorische studies van ijskernen suggereert.

Gassen die worden opgevangen en verzegeld in sneeuw terwijl het in ijs wordt samengeperst, kunnen onderzoekers snapshots opleveren van de atmosfeer van de aarde die honderdduizenden jaren teruggaat. Klimaatwetenschappers gebruiken ijskernmonsters om prehistorische CO2-niveaus in de atmosfeer te bekijken, zodat ze kunnen worden vergeleken met de huidige niveaus in een industrieel tijdperk.

Deze analyse van ijskernen is gebaseerd op de veronderstelling dat er een beperkte biologische activiteit is die de omgeving in de sneeuw verandert tijdens de overgang naar ijs. Onderzoek vandaag gerapporteerd in de Tijdschrift van de Royal Society Interface , die direct microbiële activiteit heeft waargenomen in Antarctische en Arctische sneeuw, heeft onthuld dat de samenstelling van deze kleine gasmonsters die in het ijs vastzitten, mogelijk is aangetast door bacteriën die actief blijven in sneeuw terwijl het tot ijs wordt samengeperst - een proces dat tientallen jaren kan duren.

Hoofdauteur van het onderzoek Dr. Kelly Redeker van de afdeling Biologie van de Universiteit van York zei:"Omdat er nooit rekening is gehouden met microbiële activiteit en de invloed ervan op de lokale omgeving bij het bekijken van gasmonsters uit ijskern, zou dit een gematigde bron kunnen zijn. van fouten in de interpretaties van de klimaatgeschiedenis. Ademhaling door bacteriën kan licht verhoogde niveaus van CO2 hebben in luchtzakken die opgesloten zitten in poolijskappen, wat betekent dat vóór menselijke activiteit de CO2-niveaus mogelijk zelfs lager waren dan eerder werd gedacht".

"In aanvulling, het feit dat we metabolisch actieve bacteriën hebben waargenomen in het meest ongerepte ijs en sneeuw, is een teken dat het leven zich verspreidt in omgevingen waar je het niet zou verwachten. Dit suggereert dat we onze horizon kunnen verbreden als het gaat om na te denken over welke planeten in staat zijn om leven in stand te houden, ', voegde Redeker eraan toe.

Onderzoek in laboratoria heeft eerder aangetoond dat bacteriën in leven kunnen blijven bij extreem lage temperaturen, maar deze studie is de eerste keer dat bacteriën zijn waargenomen die de polaire sneeuwomgeving in situ veranderen.

De onderzoekers keken naar sneeuw in natuurlijke staat, en in andere gebieden steriliseerden ze het met behulp van UV-sterilisatielampen. Toen ze de resultaten vergeleken, vond het team onverwachte niveaus van methyljodide - een gas waarvan bekend is dat het wordt geproduceerd door mariene bacteriën - in de ongerepte sneeuw.

Geavanceerde technieken stelden de onderzoekers in staat om de aanwezigheid van gassen te detecteren, zelfs op part-per-biljoen niveaus, een miljoen keer minder geconcentreerd dan atmosferische CO2-concentraties.

De onderzoekers werkten op locaties in de Arctische en Antarctische wateren en namen voorzorgsmaatregelen om de impact van zonlicht en wind te beperken, ze gebruiken dekzeilen om hun monsterlocaties te beschermen en positioneren zich op het midden van een gletsjer, weg van grond en andere vormen van pooldieren die de sneeuw zouden kunnen vervuilen.

De resultaten van de studie suggereren ook dat het leven zelfs in afgelegen, koud, voedselarme omgevingen, een nieuw perspectief bieden op de vraag of de bevroren planeten van het universum micro-organismen kunnen ondersteunen.

Met meer onderzoek, astrobiologen die werken aan het identificeren van planeten in het universum met temperatuurniveaus die de aanwezigheid van vloeibaar water mogelijk maken, kunnen de zones die zij als potentieel bewoonbaar beschouwen, mogelijk uitbreiden met planeten waar water als ijs wordt gevonden.

"We weten dat bacteriën het potentieel hebben om gedurende honderden tot duizenden jaren levensvatbaar en metabolisch actief te blijven bij lage temperaturen, " zei Redeker. "De volgende stap is om verder naar beneden te kijken om te zien of we actieve bacteriën kunnen waarnemen diep in de ijskappen, "Het microbiële metabolisme heeft een directe invloed op sporengassen in (sub)polaire snowpacks" is gepubliceerd in de Tijdschrift van de Royal Society Interface .