มีอะไรซ่อนอยู่ใต้น้ำแข็งของแอนตาร์กติกา?

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

ทะเลสาบใต้ธารน้ำแข็งในทวีปแอนตาร์กติกทอดยาวไปในความมืดมิดและแยกออกจากโลกภายนอกโดยสิ้นเชิง ดังนั้นจึงเป็นแหล่งรวมระบบนิเวศที่มีเอกลักษณ์เฉพาะ นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ยกเว้นว่าอาจมีสิ่งมีชีวิตอยู่ใต้น้ำแข็ง เหตุใดทะเลสาบจึงไม่กลายเป็นน้ำแข็ง และจะช่วยเราในการสำรวจอวกาศได้อย่างไร

ทะเลสาบหลายร้อยแห่งอาจถูกผนึกจากแสงแดดเป็นเวลานานมาก

แม้ว่าทวีปแอนตาร์กติกจะปกคลุมด้วยน้ำแข็งหนาหลายกิโลเมตร แต่ก็ซ่อนภูมิทัศน์ของทะเลสาบขนาดใหญ่และขนาดเล็กหลายร้อยแห่งที่มีน้ำไม่เย็นจัด

ทะเลสาบที่มีชื่อเสียงที่สุดในหมู่พวกเขาคือ Vostok ทะเลสาบที่ใหญ่ที่สุดที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบภายใต้ชั้นน้ำแข็งที่ความลึกมากกว่า 4 พันเมตร มีความยาว 250 กิโลเมตร ลึก 900 เมตร

ทะเลสาบเหล่านี้บางแห่งทอดยาวไปในความมืดมิดและแยกออกจากโลกภายนอกโดยสิ้นเชิง ดังนั้นจึงสามารถกักเก็บระบบนิเวศที่ไม่เคยติดต่อกับผู้ที่เรารู้จักมาเป็นเวลานาน มีทะเลสาบประมาณ 250 แห่งที่ซุ่มซ่อนอยู่ระหว่างน้ำแข็งและหินในทวีปแอนตาร์กติกา ตามผลการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ใน Science Advances

ทะเลสาบเหล่านี้เป็นที่สนใจอย่างมากสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่กำลังสำรวจความเป็นไปได้ของชีวิตที่อื่นในระบบสุริยะของเรา ตัวอย่างเช่น อาจมีทะเลของเหลวอยู่ใต้น้ำแข็งบนดวงจันทร์ Europa ที่เยือกแข็งของดาวพฤหัสบดี และ NASA เพิ่งตัดสินใจส่งยานสำรวจไปที่นั่นในปี 2024

นักวิจัยสองคนจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ได้ประมาณการในทางทฤษฎีว่ามีความเป็นไปได้ที่ทะเลสาบเหล่านี้ซึ่งมีสภาพสุดขั้ว สามารถก่อให้เกิดและรักษาชีวิตไว้ได้

ชีวิตใต้น้ำแข็ง?

ทะเลสาบหลายแห่งได้รับการตรวจสอบการปรากฏตัวของจุลินทรีย์แล้ว และแม้ว่าจะยังไม่มีข้อสรุปที่แน่ชัด แต่ดูเหมือนว่าในบางแห่งอาจมีสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กมาก เช่น แบคทีเรีย

ตามข้อมูลของ Nature พบแบคทีเรียในทะเลสาบ Mercer ซึ่งอยู่ต่ำกว่าน้ำแข็ง 1,000 เมตร แต่ทะเลสาบแห่งนี้มีความโดดเดี่ยวน้อยกว่าทะเลสาบใต้ธารน้ำแข็งอื่นๆ

ในขณะเดียวกัน ก็ค่อนข้างเป็นไปได้ว่ายังมีแบคทีเรียที่ยังไม่ถูกค้นพบในทะเลสาบวอสตอค แต่จากการศึกษาในปี 2559 เป็นเรื่องยากมากที่จะเก็บตัวอย่างน้ำสะอาดจากที่นั่นโดยไม่ทำให้พวกมันปนเปื้อนด้วยจุลินทรีย์ตลอดทาง

ตามรายงานของ Livescience ทรัพยากรอินเทอร์เน็ตในปี 2560 พบจุลินทรีย์หลายประเภทในทะเลสาบวอสตอค

รูปแบบชีวิตที่ซับซ้อนมากขึ้นสามารถมีอยู่ในทะเลสาบเหล่านี้ได้หรือไม่นั้นยังไม่ชัดเจน

แต่น้ำของเหลวมาจากไหน?

ความดันและความร้อน

จากเบื้องบน น้ำแข็งกดทับด้วยน้ำหนักทั้งหมดบนทะเลสาบเหล่านี้ ในขณะเดียวกัน น้ำแข็งมีคุณสมบัติของการหลอมเหลวภายใต้ความกดดัน - ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการปฏิเสธ

ดังนั้นชั้นนอกสุดของน้ำแข็งจะละลาย แต่ความดันยังคงสูงจนน้ำในทะเลสาบที่อยู่ใต้น้ำแข็งไม่แข็งกลับแม้ว่าอุณหภูมิจะลดลงต่ำกว่าศูนย์มาก

นอกจากนี้ ทะเลสาบยังตั้งอยู่ลึกลงไปในเปลือกโลก และพวกมันได้รับความร้อนจากลำไส้ของดาวเคราะห์ ตัวอย่างเช่น ทะเลสาบวอสตอคอยู่ต่ำกว่าระดับน้ำทะเล 500 เมตร

ความร้อนจากเบื้องล่างนี้สร้างกระแสน้ำที่สามารถพาสารอาหารไปรอบๆ ทะเลสาบได้ จากการศึกษาใหม่ใน Science Advances สารอาหารมาจากน้ำแข็งที่ละลายจากเบื้องบน

กระแสน้ำอาจสร้างการไหลเวียนที่เพียงพอสำหรับการกระจายสารอาหารและออกซิเจน ก็น่าจะเพียงพอแล้วที่จะทำให้จุลินทรีย์มีชีวิตอยู่ได้

งานวิจัยใหม่กำลังให้ข้อมูลว่าจะมองหาชีวิตที่มีศักยภาพในทะเลสาบเหล่านี้ได้ที่ไหน ทะเลสาบที่อยู่ใต้ชั้นน้ำแข็งน้อยกว่า 3, 1,000 เมตรจะมีชั้นบนที่ค่อนข้างนิ่งเมื่อสัมผัสกับน้ำแข็งโดยตรง ผสมกับน้ำที่เหลือเพียงเล็กน้อย ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงแนะนำให้เก็บตัวอย่างจากชั้นที่อยู่ด้านล่างอย่างน้อยหนึ่งเมตร

ยังมีคำถามมากมายเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นในทะเลสาบ subglacial เหล่านี้ในอนาคต บางทีนักวิทยาศาสตร์อาจจะเจาะบ่อน้ำให้กับหนึ่งในนั้น นั่นคือ Lake CECs ซึ่งตั้งชื่อตามศูนย์วิจัยในชิลี (Centro de Estudios Cientificos i Chile) ซึ่งพนักงานเป็นผู้ค้นพบ