Холодные озера, запертые под антарктическим ледяным покровом, могут быть домом для большего количества микробов, чем когда-либо могли представить ученые.

Согласно новой статье, опубликованной 17 февраля в журнале, под ледниковым покровом Антарктиды находится более 400 подледниковых озер, полностью закрытых от солнечного света. Эти озера образуются там, где вес поверхностного льда давит на основание пласта, создавая сильное давление и понижая температуру плавления льда. Когда основание тает, оставшийся лед изолирует талую воду от холодного воздуха, в то время как геотермальное тепло от коренных пород внизу также помогает предотвратить замерзание.

Некоторые из этих черных как смоль озер расположены недалеко от края ледяного покрова, где вода может периодически входить и выходить. Ученые обнаружили микробную жизнь в двух из этих гидрологически активных озер, но неизвестно, могут ли более изолированные озера в центре ледникового покрова поддерживать жизнь. Многие из этих озер были отрезаны от окружающей среды на миллионы лет.

Предыдущие исследования показали, что микроорганизмы в этих неприступных озерах, вероятно, живут в донных отложениях на дне озера, которые переполнены питательными минералами, исследование 2018 года в журнале Письма по науке о Земле и планетах найденный. Но теперь новое исследование намекает, что микробы могут процветать в экстремальных экосистемах, как в отложениях, так и в окружающей воде.

Геотермальный тепловой поток - поток тепла из недр Земли - по существу, перемешивает воду в озере, поднимая питательные вещества из отложений в воду выше, говорится в исследовании.

«Вода в озерах, изолированных под антарктическим ледниковым покровом в течение миллионов лет, не является неподвижной и неподвижной; поток воды на самом деле довольно динамичный», - говорит ведущий автор Луи-Александр Кустон, физик из Лионского университета во Франции и Великобритании. Об этом говорится в сообщении Антарктической службы. «Благодаря динамическому течению воды весь водоем может быть обитаемым».

В надземных озерах вода течет за счет ветра и тепла от солнца. Это приводит в действие конвекционные потоки, при которых разница в температуре воды в озере управляет потоком воды. Хотя подледные озера не могут быть нагреты солнцем, команда определила, что тепло из недр планеты достаточно сильное, чтобы подпитывать «сильные» конвекционные потоки снизу. Само тепло генерируется при распаде радиоактивных элементов, таких как торий и уран, а также включает тепло, оставшееся с момента первого образования Земли, согласно отчету 1990 года в журнале Geophysics.

Поскольку тепло вызывает циркуляцию подледниковой воды, этот поток не только освобождает минералы из отложений, но также распределяет кислород и минералы из более высоких слоев водной толщи; эти дополнительные питательные вещества поступают из пыли, застрявшей в ледяном щите, которая высвобождается при таянии льда.

«Наши расчеты показывают, что смешение воды подледного озера весьма вероятно и будет способствовать рассеиванию богатой кислородом воды по всей толщине воды и вниз к донным отложениям озера, где микробная жизнь, вероятно, будет наиболее многочисленной», - пишут авторы в новое исследование.

Команда основала эти первоначальные выводы на исследованиях моделирования, но вскоре ученые планируют взять образцы воды и донных отложений из подледникового озера под названием Lake CECs, названного в честь чилийского научного центра Centro de Estudios Científicos, говорится в заявлении. Эта экспедиция позволит команде проверить свои прогнозы и увидеть, где на самом деле живут микробы в уникальной экосистеме.

На данный момент, основываясь на их текущем моделировании, «следует учитывать, что большинство - если не все - антарктические подледниковые озера представляют собой динамическую гидрологическую среду», - пишут авторы. «Мы ожидаем, что тот же вывод справедлив и для изолированных подледниковых озер в Гренландии и в других частях Солнечной системы», в отношении подледных озер на спутниках Юпитер и Сатурн- добавили они.

«Физика подледных водных карманов похожа на Землю и ледяные луны, но геофизические условия совершенно разные», имея в виду физические свойства окружающей среды, - говорит автор исследования Мартин Зигерт, содиректор Grantham Institute - Climate Change and Environment. в Имперском колледже Лондона, говорится в заявлении. Таким образом, хотя обе среды схожи, потребуются новые теории, чтобы понять, какие дополнительные физические факторы могут формировать подледниковые озера на ледяных лунах, сказал Сигарт.

«С новыми миссиями, нацеленными на ледяные спутники и увеличивающимися вычислительными возможностями, это прекрасное время для астробиологии и поиска жизни за пределами Земли», - сказал он.