Sotto il permafrost artico, immerse in un ambiente salino, sono state trovate intere comunità viventi di batteri risalenti fino a 50mila anni fa. Alla conferenza AbSciCon 2019 di Washington, un team di ricercatori ha dimostrato che lo sviluppo della vita è possibile in queste condizioni, simili a quelle che caratterizzano Titano, una delle lune di Saturno.
Ci sono luoghi, sulla Terra, che somigliano a quelli che si possono trovare su altri pianeti del Sistema solare: temperature sottozero, alta salinità, isolamento da agenti esterni. Questi luoghi così apparentemente inospitali si trovano nell’Artico, dove il grosso strato di permafrost isola le cosiddette criopeg. Si tratta di una sorta di bolle sotterranee dove, nonostante le temperature estreme, vi si può trovare acqua allo stato liquido. Questa caratteristica, così inusuale, è consentita dall’altissima concentrazione di sale al suo interno.
Interno del tunnel dove sono stati effettuati i rilevamenti. Si nota la parte superiore ricoperta di brina con i cristalli di ghiaccio che si formano quando l’umidità si congela ai sei gradi sottozero di temperatura del tunnel. Sotto il pavimento si trova la criopeg contenente acqua liquida. I ricercatori l’hanno trivellato per estrarre i campioni da analizzare. Crediti: Zac Cooper/University of Washington.
Un’équipe di ricercatori statunitensi, coordinata dallo studente di dottorato in oceanografia Zachary Cooper alla University of Washington, si è letteralmente immersa in questi mondi alieni e la scoperta è stata sorprendente: dopo 50mila anni diverse comunità di batteri ‘in salute’ conducevano la loro tranquilla vita, completamente isolati dal mondo esterno.
La rivelazione è stata data lo scorso 26 giugno durante la conferenza di astrobiologia AbSciCon 2019tenutasi a Bellevue, Washington. Questa scoperta ha un’importanza che va al di là della mera identificazione di batteri nelle criopeg. Ma apre molte nuove domande sia sulla formazione di questi strati nel terreno sia sulla possibilità di trovare le stesse condizioni anche su altri pianeti del Sistema solare. Su Titano, per esempio.
Rappresentazione artistica della superficie di Titano. Crediti: Nasa/Jet Propulsion Laboratory-Caltech.
Si stima infatti che la piccola luna di Saturno possieda laghi superficiali di metano e oceani di acqua liquida sotto la spessa coltre di ghiaccio che lo ricopre. Studiare Titano sarà l’obiettivo di Dragonfly, una delle prossime missioni della Nasa, di cui Media Inaf aveva già raccontato le caratteristiche. I risultati ottenuti da Cooper e colleghi gettano, come si suol dire, benzina sul fuoco.
I ricercatori si sono calati in una delle criopeg scoperte in Alaska nella zona attorno alla cittadina Utqiaġvik, anche nota come Barrow, l’insediamento più a nord di tutti gli Stati Uniti. Il sito esaminato era già stato oggetto di scavi negli anni ‘60 da parte dell’esercito americano per analizzare i percorsi sotterranei dell’acqua nel permafrost. La bolla in cui si sono calati gli autori dello studio si trova a 3 metri e mezzo sotto la superficie: ha un’apertura appena sufficiente per una persona e non è abbastanza alta da consentire la posizione eretta. Lavorando con turni da 4-8 ore, il team ha analizzato l’acqua di mare intrappolata nel permafrost per capire come queste antiche colonie di batteri si sono evolute nel tempo.
«Le condizioni estreme qui non sono soltanto le temperature sottozero, ma anche le altissime concentrazioni di sale», commenta Jody Deming, co-autore della ricerca e professore di oceanografia alla University of Washington. «Il 14 per cento è davvero molto sale. In provetta, questo impedirebbe ai microbi di fare qualsiasi cosa. Per cui c’è una nozione preconcetta che alte concentrazioni di sale non permettano la vita attiva».
Non è ancora ben chiaro come si formino queste criopeg. Gli scienziati ritengono che gli strati possano essere stati depositati da ex lagune costali, arenatesi durante l’ultima era glaciale. L’umidità evaporata dal fondale marino fu poi coperta dal permafrost, per cui la rimanente acqua salmastra rimase intrappolata sotto uno strato di suolo congelato.
Rappresentazione schematica del sito che consiste in un tunnel creatosi a partire da una massiccia formazione di ghiaccio nel permafrost. L’area tratteggiata in basso rappresenta la criopeg con il suo liquido salino. Crediti: Shelly Carpenter/University of Washington
In questo ambiente predomina il batterio Marinobacter. «Da solo il nome ci dice che questo batterio proviene dall’oceano», conclude Deming. «Anche se è rimasto al buio e sepolto nel permafrost per un tempo molto lungo, originariamente proveniva dall’ambiente marino».
Luoghi come questo possono effettivamente trovarsi altrove nel Sistema solare, in special modo sulle piccole lune ghiacciate dei giganti gassosi. Studiare la vita sulla Terra in tali condizioni estreme, è un contributo fondamentale per Dragonfly: la libellula della Nasa ora sa quale tipo di vita aspettarsi su Titano, dove cercarla e come fare per individuarne le tracce.
Per saperne di più:
- Leggi l’abstract della presentazione “Microbial Life in Subzero Hypersaline Brines: Relevance to the Habitability of Subsurface Mars and Icy Moons” di Z. S. Cooper, J. Z. Rapp, S. D. Carpenter, J. W. Deming.
[Articolo originariamente pubblicato su Media Inaf il 17.07.2019 – La vita sotto ghiaccio e sale]