science >> Wetenschap >  >> Natuur

Nieuw ontdekte zoute subglaciale meren kunnen helpen bij het zoeken naar leven in het zonnestelsel

Een koude en winderige lentenacht op het uitgestrekte landschap van Devon Ice Cap - twee subglaciale meren liggen 750 m onder het oppervlak op de loer. Krediet:Anja Rutishauser

Een analyse van radargegevens leidde wetenschappers tot een onverwachte ontdekking van twee meren onder 550 tot 750 meter ijs onder de Devon Ice Cap, een van de grootste ijskappen in het Canadese Noordpoolgebied. Men denkt dat ze de eerste geïsoleerde hypersaline subglaciale meren ter wereld zijn.

"We waren niet op zoek naar subglaciale meren. Het ijs is tot de grond bevroren onder dat deel van de Devon-ijskap, dus we hadden niet verwacht vloeibaar water te vinden, " zei Anja Rutishauser, PhD-student aan de Universiteit van Alberta, die de ontdekking deed tijdens het bestuderen van radargegevens in de lucht die zijn verkregen door NASA en het University of Texas Institute for Geophysics (UTIG) om de gesteentecondities onder de Devon-ijskap te beschrijven. IJsdoordringende radargeluidsmetingen zijn gebaseerd op elektromagnetische golven die door het ijs worden gestuurd en worden teruggekaatst bij contrasten in de ondergrondse materialen, waardoor wetenschappers in wezen door het ijs heen kunnen kijken.

"We zagen deze radarsignaturen die ons vertelden dat er water is, maar we dachten dat het onmogelijk was dat er vloeibaar water onder dit ijs zou zijn, waar het onder de -10C is."

Hoewel er meer dan 400 bekende subglaciale meren in de wereld zijn, voornamelijk geconcentreerd in Antarctica met een paar in Groenland, dit zijn de eerste gevonden in het Canadese Noordpoolgebied. En in tegenstelling tot alle andere - waarvan wordt aangenomen dat ze zoet water bevatten - lijken deze twee te bestaan ​​uit hyperzout water. Rutishauser legde uit dat de bron van het zoutgehalte afkomstig is van zouthoudende geologische ontsluitingen onder het ijs.

In transitweergave tijdens een aerogeofysische onderzoeksvlucht boven Canadese poolijskappen. Krediet:Gregory Ng

Rutishauser werkte samen met haar promotor, UAlberta-glacioloog Martin Sharp en geofysicus Don Blankenship van de Universiteit van Texas en andere wetenschappers van de Universiteit van Texas in Austin, Montana Staatsuniversiteit, Stanford universiteit, en het Scott Polar Research Institute om haar hypothese te testen. De watermassa's - ongeveer acht en vijf vierkante kilometer, respectievelijk - bestaan ​​bij temperaturen onder het vriespunt en zijn niet aangesloten op zeewaterbronnen of oppervlaktesmeltwaterinputs, maar zijn eerder hypersaline, met water dat vier tot vijf keer zouter is dan zeewater, waardoor het water bij deze koude temperaturen vloeibaar blijft.

Deze nieuw ontdekte meren zijn een potentiële habitat voor microbieel leven en kunnen wetenschappers helpen bij het zoeken naar leven buiten de aarde. Hoewel alle subglaciale meren goede analogen zijn voor leven buiten de aarde, de hypersaline aard van de Devon-meren maakt ze bijzonder verleidelijke analogen voor met ijs bedekte manen in ons zonnestelsel.

"We denken dat ze kunnen dienen als een goede analoog voor Europa, een van de ijzige manen van Jupiter, die vergelijkbare omstandigheden heeft van zout vloeibaar water onder - en misschien binnen - een ijsschelp, ’ zei Rutishauser.

Uitzicht van piloten vanuit de cockpit van een Kenn Borek Air Ltd. DC-3 vliegtuig tijdens een aerogeofysische onderzoeksvlucht boven Canadese Arctische ijskappen. Krediet:Gregory Ng

"Als er microbieel leven is in deze meren, het is waarschijnlijk minstens 120 onder het ijs geweest, 000 jaar, dus het is waarschijnlijk geïsoleerd geëvolueerd. Als we een monster van het water kunnen nemen, kunnen we bepalen of er microbieel leven bestaat, hoe het evolueerde, en hoe het blijft leven in deze koude omgeving zonder verbinding met de atmosfeer."

Rutishauser is van mening dat soortgelijke zoute rotspartijen zich voordoen onder andere Canadese Arctische ijskappen. "Hoewel de hypersaline-subglaciale meren van Devon zeer unieke ontdekkingen zijn, we kunnen netwerken van pekelrijke subglaciale watersystemen elders in het Canadese Noordpoolgebied vinden."

Rutishauser en haar collega's werken nu samen met de W. Garfield Weston Foundation om dit voorjaar een meer gedetailleerd geofysisch onderzoek in de lucht uit te voeren boven de Devon Ice Cap om meer informatie te verkrijgen over de meren en hun geologische en hydrologische context. Al drie generaties lang De W. Garfield Weston Foundation heeft haar missie voortgezet om het leven van Canadezen te verbeteren en te verrijken. Met een focus op medisch onderzoek, de omgeving, en onderwijs, de Stichting heeft tot doel onderzoek en innovatie aan te zwengelen om op lange termijn verandering teweeg te brengen. Aangezien de Stichting haar 60-jarig jubileum viert, het blijft samenwerken met een breed scala aan Canadese liefdadigheidsinstellingen om onderzoek van wereldklasse te bevorderen, nieuwe ideeën ontdekken, en tastbare voordelen creëren voor de gemeenschappen waarin het werkt.

Na afronding van haar doctoraat bij Sharp aan de Universiteit van Alberta deze zomer, Rutishauser start in het najaar met een postdoctorale beurs aan de Universiteit van Texas in Austin.

"Ontdekking van een hypersaline subglaciaal merencomplex onder Devon Ice Cap, Canadian Arctic" werd gepubliceerd in de editie van 11 april van wetenschappelijke vooruitgang .