Meren onder de Antarctische ijskap kunnen gastvrijer zijn dan eerder werd gedacht, waardoor ze meer microbieel leven kunnen herbergen.

Dit is de bevinding van een nieuwe studie die onderzoekers zou kunnen helpen bij het bepalen van de beste plekken om te zoeken naar microben die uniek kunnen zijn voor de regio, gedurende miljoenen jaren geïsoleerd en alleen evolueerden. Het werk zou zelfs inzicht kunnen verschaffen in soortgelijke meren onder het oppervlak van ijzige manen die in een baan om Jupiter en Saturnus draaien. en de zuidelijke ijskap op Mars.

Er kunnen zich meren vormen onder de dikke ijskap van Antarctica, waar het gewicht van ijs een enorme druk veroorzaakt aan de basis, het smeltpunt van ijs verlagen. Dit, in combinatie met zachte verwarming van rotsen eronder en de isolatie door het ijs van de koude lucht erboven, laat plassen vloeibaar water zich ophopen.

Meer dan 400 van deze 'subglaciale' meren zijn ontdekt onder de Antarctische ijskap, vele daarvan zijn al miljoenen jaren geïsoleerd van elkaar en van de atmosfeer.

Dit betekent dat elk leven in deze meren net zo oud kan zijn, inzicht geven in hoe het leven zich zou kunnen aanpassen en evolueren onder aanhoudende extreme koude omstandigheden, die eerder in de geschiedenis van de aarde hebben plaatsgevonden.

Expedities hebben met succes geboord in twee kleine subglaciale meren aan de rand van de ijskap, waar water snel in of uit kan stromen. Deze onderzoeken onthulden microbieel leven onder het ijs, maar of grotere meren, geïsoleerd onder de centrale ijskap, leven bevatten en in stand houden, blijft een open vraag.

Nutsvoorzieningen, in een studie die vandaag is gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang , onderzoekers van het Imperial College London, de Universiteit van Lyon en de British Antarctic Survey hebben aangetoond dat subglaciale meren gastvrijer kunnen zijn dan ze eerst lijken.

Omdat ze geen toegang hebben tot zonlicht, microben in deze omgevingen krijgen geen energie door fotosynthese, maar door chemicaliën te verwerken. Deze zijn geconcentreerd in sedimenten op de bodem van het meer, waar het leven het meest waarschijnlijk wordt geacht.

Echter, om het leven meer wijdverbreid te laten zijn, en daardoor gemakkelijker te bemonsteren en op te sporen, het water in het meer moet worden gemengd - moet bewegen - zodat sedimenten, voedingsstoffen en zuurstof kunnen gelijkmatiger worden verdeeld.

In meren op het aardoppervlak, deze vermenging wordt veroorzaakt door de wind en door verwarming door de zon, convectiestromen veroorzaken. Aangezien geen van beide kan werken op subglaciale meren, er kan worden aangenomen dat er geen vermenging is.

Echter, het team achter de nieuwe studie ontdekte dat een andere warmtebron voldoende is om convectiestromen te veroorzaken in de meeste subglaciale meren. De warmte is geothermie:ze stijgt op vanuit het binnenste van de aarde en wordt gegenereerd door de combinatie van warmte die overblijft na de vorming van de planeet en het verval van radioactieve elementen.

De onderzoekers berekenden dat deze warmte convectiestromen kan stimuleren in subglaciale meren die kleine sedimentdeeltjes ophangen en zuurstof verplaatsen, waardoor meer van het waterlichaam gastvrij tot leven kan komen.

Hoofdonderzoeker Dr. Louis Couston, van de Universiteit van Lyon en de British Antarctic Survey zeiden:"Het water in meren die miljoenen jaren lang geïsoleerd zijn onder de Antarctische ijskap, is niet stil en onbeweeglijk; de waterstroom is eigenlijk behoorlijk dynamisch, genoeg om fijn sediment in het water te laten zweven. Met dynamische waterstroom, het hele water kan bewoonbaar zijn, zelfs als er meer leven op de vloeren gericht blijft." Dit verandert onze waardering voor hoe deze habitats werken, en hoe we in de toekomst van plan zijn om ze te bemonsteren wanneer hun verkenning plaatsvindt."

De voorspellingen van de onderzoekers kunnen binnenkort worden getest, als een team uit het VK en Chili van plan is om de komende jaren een meer genaamd Lake CEC's te bemonsteren. Monsters genomen over de hele diepte van het water van het meer zullen precies laten zien waar microbieel leven wordt gevonden.

De voorspellingen kunnen ook worden gebruikt om theorieën over leven elders in het zonnestelsel te genereren, als co-auteur professor Martin Siegert, Co-directeur van het Grantham Institute-Klimaatverandering en milieu bij Imperial, legt uit:"Onze ogen zijn nu gericht op het voorspellen van de fysieke omstandigheden in reservoirs met vloeibaar water op ijzige manen en planeten. De fysica van subglaciale waterzakken is vergelijkbaar op aarde en ijzige manen, maar de geofysische setting is heel anders, wat betekent dat we aan nieuwe modellen en theorieën werken.

"Met nieuwe missies gericht op ijzige manen en toenemende computermogelijkheden, het is een geweldige tijd voor astrobiologie en de zoektocht naar leven buiten de aarde."