قد تكون البحيرات تحت جليد القطب الجنوبي مليئة بالحياة الميكروبية

بالعربي/ قد تكون البحيرات المتجمدة المغلقة تحت الغطاء الجليدي في أنتاركتيكا موطنًا لحياة ميكروبية أكثر مما تخيل العلماء على الإطلاق.

أكثر من 400 بحيرة تحت الجليد تقع تحت الغطاء الجليدي في القطب الجنوبي ، وهي مغلقة تمامًا عن ضوء الشمس ، وفقًا للورقة الجديدة التي نُشرت في 17 فبراير في مجلة Science Advances . تتشكل هذه البحيرات حيث ينخفض ​​وزن الجليد السطحي على قاعدة الصفيحة ، مما يولد ضغطًا شديدًا ويخفض نقطة انصهار الجليد. عندما تذوب القاعدة ، فإن الجليد المتبقي يعزل المياه الذائبة عن الهواء البارد ، بينما تساعد الحرارة الجوفية من صخر القاعدة أدناه أيضًا على منع التجمد ، وفقًا لبيان .

تقع بعض هذه البحيرات شديدة السواد بالقرب من حافة الصفيحة الجليدية ، حيث يمكن أن تتدفق المياه بشكل دوري للداخل والخارج. اكتشف العلماء الحياة الميكروبية في اثنتين من هذه البحيرات النشطة هيدرولوجيًا ، لكن من غير المعروف ما إذا كان المزيد من البحيرات المعزولة بالقرب من مركز الغطاء الجليدي يمكن أن تحافظ أيضًا على الحياة. تم عزل العديد من هذه البحيرات عن البيئة المحيطة لملايين السنين.

أشارت الأبحاث السابقة إلى أن الكائنات الحية الدقيقة في هذه البحيرات الممنوعة من المحتمل أن تعيش في الرواسب في قاع البحيرة ، المليء بالمعادن المغذية ، وفقًا لدراسة أجريت عام 2018 في مجلة Earth and Planetary Science Letters . ولكن الآن ، تشير الدراسة الجديدة إلى أن الميكروبات قد تزدهر في جميع أنحاء النظام البيئي المتطرف ، في كل من الرواسب والمياه المحيطة.

تشير الدراسة إلى أن تدفق الحرارة الجوفية – تدفق الحرارة من باطن الأرض – يحرك مياه البحيرة بشكل أساسي ، ويرفع المغذيات من الرواسب إلى الماء أعلاه.

“المياه في البحيرات المعزولة تحت الغطاء الجليدي في أنتاركتيكا لملايين السنين ليست ساكنة ولا تتحرك ؛ تدفق المياه في الواقع ديناميكي تمامًا” ، هذا ما قاله المؤلف الرئيسي لويس ألكسندر كوستون ، الفيزيائي بجامعة ليون في فرنسا والبريطانيين مسح القطب الجنوبي ، قال في البيان. “مع التدفق الديناميكي للمياه ، قد يكون الجسم المائي بأكمله صالحًا للسكن.”

في البحيرات الموجودة فوق سطح الأرض ، يتدفق الماء بسبب الرياح والحرارة من الشمس. يؤدي هذا إلى تشغيل تيارات الحمل الحراري ، حيث تؤدي الاختلافات في درجة حرارة الماء عبر البحيرة إلى تدفق المياه. على الرغم من أن البحيرات تحت الجليدية لا يمكن أن تدفئها الشمس ، قرر الفريق أن الحرارة من باطن الكوكب قوية بما يكفي لتغذية تيارات الحمل “القوية” من الأسفل. تتولد الحرارة نفسها عن طريق اضمحلال العناصر المشعة ، مثل الثوريوم واليورانيوم ، وتشمل أيضًا الحرارة المتبقية منذ تشكل الأرض لأول مرة ، وفقًا لتقرير صدر عام 1990 في مجلة الجيوفيزياء .

نظرًا لأن الحرارة تتسبب في دوران المياه تحت الجليدية ، فإن هذا التدفق لا يحرر المعادن من الرواسب فحسب ، بل يوزع أيضًا الأكسجين والمعادن من أعلى في عمود الماء ؛ تأتي هذه العناصر الغذائية الإضافية من الغبار المحتبس في الغطاء الجليدي والذي يتم إطلاقه مع ذوبان الجليد.

كتب المؤلفون: “تُظهر حساباتنا أن خلط مياه البحيرة تحت الجليدية أمر محتمل للغاية وسيشجع على تشتت المياه الغنية بالأكسجين في جميع أنحاء عمود الماء وصولاً إلى رواسب قاع البحيرة ، حيث من المرجح أن تكون الحياة الميكروبية أكثر وفرة”. دراسة جديدة.محتوى ذو صلة

اعتمد الفريق هذه الاستنتاجات الأولية على دراسات النمذجة ، ولكن سرعان ما يخطط العلماء لأخذ عينات من المياه والرواسب من بحيرة تحت جليدية تسمى بحيرة CECs ، والتي سميت على اسم المركز العلمي التشيلي Centro de Estudios Científicos ، وفقًا للبيان. ستسمح هذه الرحلة الاستكشافية للفريق باختبار تنبؤاتهم ومعرفة أين تعيش الميكروبات بالفعل في النظام البيئي الفريد.

في الوقت الحالي ، استنادًا إلى نمذجتهم الحالية ، “ينبغي اعتبار أن معظم – إن لم يكن كل – بحيرات القطب الجنوبي الجليدية هي بيئات هيدرولوجية ديناميكية” ، كما كتب المؤلفون. وأضافوا “نتوقع أن نفس النتيجة تنطبق على البحيرات تحت الجليدية المعزولة في جرينلاند وأماكن أخرى في النظام الشمسي ” في إشارة إلى البحيرات تحت الجليدية على أقمار المشتري وزحل .

“إن فيزياء جيوب المياه تحت الجليدية متشابهة على الأرض والأقمار الجليدية ، لكن البيئة الجيوفيزيائية مختلفة تمامًا” ، مما يعني الخصائص الفيزيائية للبيئة المحيطة ، كما قال مؤلف الدراسة مارتن سيغيرت ، المدير المشارك لمعهد جرانثام – تغير المناخ والبيئة في إمبريال كوليدج لندن ، في البيان. قال سيغارت إنه في حين أن كلا البيئتين متشابهتان ، ستكون هناك حاجة إلى نظريات جديدة لفهم العوامل الفيزيائية الإضافية التي قد تشكل البحيرات تحت الجليدية على الأقمار الجليدية.

وقال “مع البعثات الجديدة التي تستهدف الأقمار الجليدية وزيادة قدرات الحوسبة ، إنه وقت رائع لعلم الأحياء الفلكي والبحث عن الحياة خارج الأرض”.

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com