Editorial
Columnistas
Opinión
Investigación
Información General
Salud
Fauna
Flora
Publicaciones
Carta de los Lectores



   · Sitios de Interés

   · Diccionario Ecológico

   · Publique sus
     Artículos


   · Premios y Menciones








   Edición 79 / Mayo del 2001

Publicaciones


Ciencia e Investigación



El Lago Vostok ...

Un Enorme Lago Subglacial en la Antártida


Por Dr. Carlos A. RinaIdi;
Dr. Sergio A. Marenssi y
Dr. Rodolfo A. Del Valle
Instituto Antártico Argentino
www.dna.gov.ar

Argentina




Introducción

La Antártida, con sus 14 millones de Km2 sigue siendo el continente más enigmático y poco conocido de nuestro planeta. El hallazgo de un enorme lago de agua dulce, emplazado por debajo de la espesa cubierta de hielo de la Antártida Oriental, ha sorprendido a los científicos de todo el mundo.


La identificación de este cuerpo de agua es el resultado de más de una década de adquisición de datos a través de diferentes técnicas, que coronan una larga historia de inversiones en investigaciones antárticas por parte de la Comunidad Científica Internacional. En 1996 un grupo de científicos rusos e ingleses dieron a conocer la existencia de un inusual cuerpo de agua, de aproximadamente 10.000 Km2, el cual se encuentra debajo de 4 Km de hielo glaciar, sobre el complejo de rocas de edad precámbrica que constituyen el Cratón (área geológicamente estable) de la Antártida Oriental (Kapitsa bast 1996).

El lago, denominado "Vostok; con relación a la estación científica rusa que se encuentra por encima de uno de sus extremos, se ubica a los 77º de latitud Sur y 105º de longitud Oeste, en el denominado Polo de frío.

Más allá de la curiosidad inicial que puede despertar el hallazgo, el Lago Vostok representa una región única para la investigación científica ya que podría:

  • Corresponder a un hábitat terrestre extremo y aún no descrito contener nuevas forma de vida, relícticas o fósiles, aún no descriptas, con estrategias adaptativas únicas para la vida,
  • Contener el registro sedimentario de las condiciones climáticas existentes durante el inicio de la glaciación en Antártida,
  • Corresponder a una zona tectónica-mente activa, lo cual modificaría sustancialmente nuestro conocimiento acerca de la geología de la Antártida Oriental,
  • Ser un análogo único para desarrollar y experimentar nuevas tecnologías con vistas a ser aplicadas en la exploración de Europa, la luna de Júpiter que se presume contiene un profundo océano por debajo de una capa de hielo, y
  • Ser tomado como análogo para las condiciones existentes en la Tierra durante las extensas glaciaciones neoproterozoicas (750 a 543 millones de años atrás), un momento durante el cual se especula pudo haberse producido una importante radiación de metazoarios previo a la Fauna de Ediacara (Se conoce con este nombre a una asociación de organismos marinos primitivos, posiblemente multicelulares (metazoarios) que habitó los mares hace unos 600 millones de años).

¿Qué sabemos del lago Vostok?

La extensión del área del lago ha sido estimada a partir de la topografía anormalmente plana de la superficie del hielo sobre el mismo. El manto de hielo es 10 veces más plano sobre el lago que en sus alrededores. De esta manera y utilizando una herramienta (altimetría radar e interferometría) del satélite ERS-I se ha estimado que el Lago Vostok se extiende por 280 Km en dirección Norte-Sur y entre 50 y 60 Km en la dirección Este-Oeste. Si bien la pendiente de la superficie del hielo inclina suavemente hacia el Sur, el flujo del hielo ha sido estimado entre 3,7 y 2,2 metros por año hacia el Este (BeIl, 1998), bajando desde la prominente elevación que se conoce como "Ridge B-C.

Estudios sísmicos han demostrado que la profundidad del lago varía desde aproximadamente 670 m en el extremo norte del mismo, pasando por 500 m en un punto situado debajo de la Base Vostok en donde la cobertura de hielo alcanza los 3750 m, hasta pocas decenas de metros (10 a 30) en el sector norte del mismo, donde el espesor de hielo es de 4150 metros. Así mismo, estos estudios junto con nuevos experimentos y datos gravimétricos permiten estimar que el lago oculta hasta 4-5 Km de sedimentos acumulados en su parte central y unos 90-300 m de los mismos debajo de la Base Vostok (Leichenkov bast 1998; Popkov, bast 1998; BeII, 1998).

A pesar de la limitada información disponible, se especula que el lago ocupa una depresión estructural formada en una zona de fracturamiento y su origen podría ser similar al de los lagos Baikal (Rusia) y Malawi (África) (Kapitsa bast 1996). Esta interpretación se basa fundamentalmente en la naturaleza estrecha y elongada del lago y su área de extensión. De ser esta hipótesis correcta el lago podría contener una espesa secuencia sedimentaria, elevado flujo calórico y aún "hot springs".

El hielo que cubre al lago ha sido perforado en cercanías de la Estación Vostok llegándose a una profundidad de 3623 metros. Esta perforación comenzó en 1989, mucho antes que se confirmara la existencia del lago y se detuvo a unos 120 m sobre la interfase hielo-agua temiéndose la contaminación del lago. El testigo de hielo es el más largo jamás recuperado.

Los 3000 m superiores del testigo documentan el clima mundial de los últimos 400.000 años, incluyendo ciclos climáticos correspondientes a cuatro edades de hielo. Entre los 3300 y 3538 m de profundidad el testigo muestra perturbaciones propias de la dinámica del manto de hielo. Debajo de esta capa de hielo perturbado, es decir por debajo de los 3538 m, el hielo muestra un notable cambio en sus propiedades.

Este presenta largos cristales, muy baja conductividad eléctrica y bajo contenido de gases todo lo cual hace suponer que se trata de hielo formado por regelación del agua del lago y acrecionado a la base de la calota. Este hielo acrecional tiene un espesor de 220 m debajo de la Base Vostok (Petit bast 1998; Duval, bast 1998).

En la mayor parte del testigo de hielo hay microorganismos, los que están presentes aún a grandes profundidades. Se ha informado de la presencia de microorganismos procariotas, incluyendo bacterias junto con microalgas y hongos en distintos horizontes ubicados a profundidades de hasta 2750 m (equivalentes a 240.000 años en el pasado). También se registró polen de plantas superiores y polvo de diferentes orígenes lo cual lleva a pensar en un largo transporte subaéreo más que el crecimiento "in situ" de estos organismos (Abyzov, 1993).

Las grandes dimensiones del Lago Vostok sugieren que pudo haber permanecido en estado líquido durante toda su historia, aún durante los cambios de volumen acontecidos en la calota de hielo antártico y por ende haber ofrecido oportunidades poco comunes para el desarrollo y persistencia de vida. Basándose en estudios sobre los campos de temperatura y presión se estima que muchos de los gases disueltos en el agua pueden estar ahora estratificados por densidad como hidratos.

Este ambiente geoquímico singular constituye un desafío único para la ciencia y brinda una oportunidad extraordinaria de descubrir nuevas formas de vida. La dinámica del agua, fusión y congelamiento que ocurren alternadamente en diferentes zonas de la interfase agua-hielo, precipitación de gas hidratos en la base y acreción del hielo en el tope, proponen condiciones extremas que desafían a los modelos existentes.

Una prolongada preservación de microorganismos podría ser la característica común de muchos lagos subglaciales y por lo tanto, es posible la existencia de vida en el Lago Vostok. Los microorganismos han estado sobre la Tierra por lo menos durante 3700 millones de años desarrollando una increíble diversidad bioquímica, morfológica y fisiológica. Las condiciones que se suponen existen en el Lago Vostok no son tan severas como para que la vida microbiana sea imposible y estas formas podrían haber quedado aisladas al menos durante 500.000 o 1.000.000 de años (Bell, 1998).

El stock original podría haber provenido de la roca o sedimentos depositados previo a la cobertura glacial o bien haber sido transportadas en la base de la masa de hielo. Sin embargo, el prolongado aislamiento de fuentes externas de carbono y energía solar (aunque se puede especular acerca de alguna fuente de energía geotérmica), junto con las extremas condiciones físico-químicas que se sospechan para las aguas, podrían haber impedido el desarrollo y/o preservación de ecosistemas funcionales en este lago.

En realidad, los lagos subglaciales en general estarían dentro de los hábitats más oligotróficos (es decir baja cantidad de nutrientes y bajo número de organismos) del planeta.

El origen del lago es una incógnita en si misma y los desafíos a la ciencia no son menores a los tecnológicos. Las herramientas para poder penetrar el lago y llegar hasta los sedimentos del fondo y aún el mismo sustrato rocoso, sin contaminar el ambiente y sin introducir ningún elemento que pueda afectar el descubrimiento de nuevas formas de vida, marcan una frontera a la tecnología del Hombre en los albores del Siglo XXI.

El desarrollo de técnicas de esterilización, muestreo y detección de vida, a cargo de la NASA servirá para su implementación en futuras misiones espaciales que busquen vida en otros planetas y satélites de nuestro Sistema Solar.


Conclusión:

El Lago Vostok es considerado un sitio excepcional por su elevado potencial de desarrollar investigaciones científicas y nuevas tecnologías.

En el primero de los casos, por ejemplo, representa una nueva frontera para la microbiología dado que puede contener novedosas formas de vida, relícticas o fósiles, con estrategias adaptativas únicas que pueden dar nuevos indicios sobre el origen de la vida misma sobre nuestro planeta.

Tecnológicamente es un desafío porque constituye un modelo y potencial campo de pruebas para planificar y diseñar herramientas para misiones no tripuladas dirigidas hacia Europa, la luna de Júpiter en donde existen mares cubiertos por hielo.

Estas características novedosas y únicas, sumadas a su remota ubicación, han cautivado la atención publica y motivado a los científicos a aceptar el desafío de explorar debajo del hielo antártico lo que ya se ha constituido, junto con las profundidades abisales y el espacio exterior, en una de las últimas fronteras de la ciencia. @


Bibliografía:

  • ABYZOV, S.S., 1993. Antarctic Microbiology (E.I. Friedmann, ed.). Wiley-Liss, New York, 265-295.
  • BELL, R.E., 1998. Review of Lake Vostok Studies. Lake Vostok Warkshop Final Repon: Lake Vastok: A curiosity or a focus for interdisciplinary study? Washington D.C. National Science Foundation, 9-11.
  • DUVAL, P.,V LÍPENKOV, N.I. BARKOV, y S. DE LA CHAPELLE, 1998. Recrystallization and fabric development in the Vostok ice core. Supplement to EOS Transactions Fall 1998 Meeting, American Gea Physical Unjan 79, 45, F152.
  • KAPITSA, A.P., J.K. RIDLEY, G. de Q. ROBÍN, M.J. SIEGERT y L.A. ZOTIKOV, 1996. A large deep freshwoter lake beneath the ice of central EastAntarctica. Nature 381, 684-6 86.
  • LEICHENKOV, G.L., S.R. VERKULICH y V.N. MASOLOV, 1998. Tectonic setting of Lake Vostok and possible informatíon cantoined in its bottom sediments. Lake Vostok Study: Scíentific Objetives and Technalogical Requirements, International Workshop. Artic and Antarctic Research lnstitute, St. Petersburg, Rusia, 62-65.
  • PETIT, J.R., I. BOSÍLE, J. JOUZEL, N.I. BARKOW, V. YA LIPENKOV, R.N. VOSTRETSOV, N. VASILIEV y C. RADO, 1998. Preliminary investígations and implications fram the 3623 m Vostok deep ice core estudies. Lake Vostok Study: Scientific Objetives and Technologícal Requirements, International Workshop. Artic and Antarctic Research inst it ate, St. Petersburg, Rusia, 43.
  • POPOV, A.M, G.A. KUDRYAVTSEV, S.R, VERKULICH, VN. MASOLOV y V.V. LUKIN, 1998. Seismic studies in the vecinity of Vostak Station (Antarctica). Lake Vostok Study: Scientific Objetives and Technological Requirements, International Workshop.Artic and Antarctic Research Institute, St. Petersburg, Rusia, 26.





Ciencia e Investigación

Revista de Información Científica, Editada por la
Asociación Argentina para el Progreso de la Ciencia

Av. Alvear 1711
(1014) Buenos Aires, Argentina
Teléfono: (54 11) 4811-2998

ednuci@rcc.com.ar

 

© Copyright 1996 - 2018, Fundación Multimedios Ambiente Ecológico - MAE. ISSN 1668-3358
www.mae.org.ar / info@mae.org.ar