En un lago profundo bajo el hielo de la Antártida, los microbios se alimentan de carbono antiguo.

Cómo sobreviven los microbios en lagos bajo la capa de hielo de la Antártida ha sido un misterio. Ahora, los científicos han descubierto qué hay en el menú de los microbios en un lago enterrado en la Antártida Occidental.

Los investigadores informan en la revista AGU Advances de abril que las bacterias y otros residentes microbianos del lago sobreviven con el carbono que dejó el agua de mar hace miles de años. Este hallazgo se suma a las pruebas existentes de que durante un período de calentamiento hace unos 6.000 años, la capa de hielo en la Antártida Occidental fue más pequeña que hoy. Esto permitió que el agua de mar depositara nutrientes en lo que ahora es un lecho de lago enterrado bajo cientos de metros de hielo.

Este estudio es uno de los primeros en proporcionar pruebas desde debajo del hielo de que la capa de hielo fue más pequeña en el pasado geológicamente hablando, antes de volver a crecer a su tamaño actual, dice Greg Balco, un geoquímico del Centro de Geocronología de Berkeley en California.

Comprender cómo cambió la capa de hielo durante los períodos de calentamiento pasados es crucial para predecir el futuro de la Antártida a medida que el mundo continúa calentándose debido al cambio climático causado por el ser humano, dice Balco, quien no estuvo involucrado en el nuevo estudio.

Cientos de lagos se acumulan debajo de la enorme capa de hielo de la Antártida, resultado del derretimiento muy gradual desde la parte inferior del hielo debido al calor del interior de la Tierra. Los lagos suelen ser completamente oscuros, cercanos al punto de congelación y están casi todos aislados del mundo exterior.

Estas condiciones menos que ideales deberían hacerlos hostiles a la vida. "Si yo fuera un microbio, no querría vivir en las profundidades frías y oscuras donde no he visto el sol ni un nuevo nutriente en miles de años", dice Ryan Venturelli, un paleoglaciólogo de la Escuela de Minas de Colorado en Golden. Sin embargo, miles de millones de microbios e incluso algunos animales han encontrado la manera de prosperar en estos cuerpos de agua subglaciales (SN: 4/21/23).

Mediante simulaciones por computadora se ha previsto que a medida que el período glacial anterior llegaba a su fin, comenzando alrededor de hace 15.000 años, las capas de hielo en todo el mundo se retiraban. Pero determinar cómo habría sido una capa de hielo más pequeña no es fácil, ya que la mayoría de las pruebas están bloqueadas bajo el hielo, dice Balco.

En 2018, Venturelli se unió a un equipo de unos 30 científicos que se dirigían a un rincón remoto de la Antártida Occidental para buscar en el pasado. El viaje los llevó al lago Mercer: un cuerpo de agua subglacial que hoy se encuentra a 150 kilómetros del mar.

La expedición tomó más de una semana usando una perforadora de agua caliente las 24 horas del día para atravesar poco más de un kilómetro de hielo y llegar al lago. "Hubo muchos aplausos y palmadas" cuando la perforadora finalmente lo logró, recuerda Venturelli. El lago Mercer es solo el segundo lago subglacial en el mundo al que los científicos han logrado acceder.

El equipo recolectó y analizó muestras de agua y sedimentos del lecho del lago. Este trabajo reveló rastros de carbono-14 de hace 6.000 años, una forma del elemento que se produce en la atmósfera y luego cae a la Tierra. Para que ese carbono pasara por debajo del hielo, el lago tendría que haber tenido contacto con el mundo exterior.

Los investigadores no detectaron ninguna señal reveladora de fitoplancton fotosintético antiguo, lo que sugiere que el área no era océano abierto cuando el carbono se depositó en los sedimentos. En cambio, el agua de mar que transportaba el carbono debió haber llegado al lago. Eso significa que el agua del océano tuvo que haber fluido debajo del hielo aproximadamente 250 kilómetros más adentro que hoy, dicen los investigadores.

"No hay otra manera de obtener carbono-14 allí", dice Balco. "No se puede empujar a través del hielo. Los organismos no pueden excavar. La única forma de llegar allí es que el agua del océano llegue debajo de la capa de hielo".

El agua de mar fluye debajo del hielo hoy, pero no tan adentro como la ubicación del lago. Por lo tanto, el borde de la plataforma de hielo probablemente estaba más cerca de Lake Mercer hace varios miles de años. Eso sugiere, dicen los investigadores, que la capa de hielo sobre la Antártida Occidental probablemente era más pequeña en ese entonces.

Los microorganismos que vivían en esta área hace 6.000 años se habrían alimentado del flujo del océano. Y sus descendientes todavía parecen hacerlo. Los investigadores encontraron rastros de carbono-14 en las muestras de agua y en el sedimento, lo que sugiere que los microbios están reciclando el carbono antiguo depositado en el lecho del lago como alimento.

El nuevo estudio enfatiza cuánta información espera ser descubierta en los lagos ocultos de la Antártida, dice Venturelli. "Hay alrededor de 675 lagos debajo de la capa de hielo, y solo hemos muestreado dos", dice. "Me gustaría mucho perforar cada uno de ellos".

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