Los investigadores que trabajan en la estación de Vostok produjeron uno de los núcleos de hielo más largos del mundo en 1998. Un equipo conjunto ruso, francés y estadounidense perforó y analizó el núcleo, que mide 3.623 m (11.886 pies) de largo. Se ha determinado que las muestras de hielo de los núcleos perforados cerca de la parte superior del lago tienen una antigüedad de hasta 420.000 años. La suposición es que el lago ha sido sellado de la superficie desde que se formó la capa de hielo hace 15 millones de años. La perforación del núcleo se detuvo deliberadamente aproximadamente a 100 m (300 pies) por encima del límite sospechoso entre la capa de hielo y las aguas líquidas del lago. Esto era para evitar la contaminación del lago con la columna de 60 toneladas de freón y queroseno utilizada para evitar que el pozo se colapsara y se congelara.
De este núcleo, específicamente del hielo que se cree que se formó a partir de la congelación del agua del lago en la base de la capa de hielo, se encontraron microbios extremófilos, lo que sugiere que el agua del lago sustenta la vida. Los científicos sugirieron que el lago podría poseer un hábitat único para bacterias antiguas con una reserva genética microbiana aislada que contiene características desarrolladas quizás hace 500.000 años.
En enero de 2011, el jefe de la Expedición Antártica Rusa, Valery Lukin, anunció que su equipo solo tenía 50 m (200 pies) de hielo para perforar con el fin de llegar al agua. Luego, los investigadores cambiaron a un nuevo cabezal de perforación térmica con un fluido de aceite de silicona «limpio» para perforar el resto del camino. En lugar de perforar hasta el fondo del agua, dijeron que se detendrían justo encima cuando un sensor del taladro térmico detectara agua libre. En ese momento, el taladro debía detenerse y extraerse del agujero de perforación. La extracción del taladro reduciría la presión debajo de él, arrastrando agua al orificio para que se deje congelar, creando un tapón de hielo en el fondo del orificio. La perforación se detuvo el 5 de febrero de 2011 a una profundidad de 3.720 m (12.200 pies) para que el equipo de investigación pudiera salir del hielo antes del comienzo de la temporada de invierno antártico. El equipo de perforación partió en avión el 6 de febrero de 2011.
Según el plan, el verano siguiente, el equipo debía perforar de nuevo para tomar una muestra de ese hielo y analizarlo. Los rusos reanudaron la perforación en el lago en enero de 2012 y alcanzaron la superficie superior del agua el 6 de febrero de 2012. Los investigadores permitieron que el agua del lago se congelara dentro del agujero y meses después, recolectaron muestras de núcleos de hielo de este hielo recién formado y las enviaron al Laboratorio de Glaciología y Geofísica Ambiental en Grenoble, Francia, para su análisis.
Resultados biológicoseditar
Reino Unido y Estados UnidosEditar
Los científicos informaron por primera vez de evidencia de microbios en el hielo de acreción en 1999. Desde entonces, un equipo diferente liderado por Scott O. Rogers ha estado identificando una variedad de bacterias y hongos del hielo de acreción (no de la capa de agua subglacial) recolectados durante los proyectos de perforación de Estados Unidos en la década de 1990. Según él, esto indica que el lago debajo del hielo no es estéril, sino que contiene un ecosistema único. Luego, Scott Rogers publicó en julio de 2013 que su equipo realizó secuenciación de ácido nucleico (ADN y ARN) y los resultados permitieron deducir las vías metabólicas representadas en el hielo de acreción y, por extensión, en el lago. El equipo encontró 3.507 secuencias genéticas únicas, y aproximadamente el 94% de las secuencias eran de bacterias y el 6% de Eukarya. Las clasificaciones taxonómicas (por género y/o especie) o la identificación fueron posibles para 1.623 de las secuencias. En general, los taxones eran similares a los organismos descritos anteriormente en lagos, aguas salobres, ambientes marinos, suelo, glaciares, hielo, sedimentos lacustres, sedimentos de aguas profundas, respiraderos térmicos de aguas profundas, animales y plantas. Secuencias de organismos aeróbicos, anaeróbicos, psicrófilos, termófilos, halófilos, alcalifílicos, acidófilos, resistentes a la desecación, autotróficos y heterotróficos estuvieron presentes, incluyendo un número de eucariotas multicelulares.
En 2020, Colby Gura y Scott Rogers ampliaron su estudio del hielo de acreción del lago Vostok, así como del hielo basal que fluye hacia el lago. Encontraron que el hielo basal contenía una comunidad de organismos casi completamente diferente en comparación con los encontrados en el hielo de acreción del lago, lo que indica que significaban dos ecosistemas completamente diferentes. Se notificaron bacterias y eucariotas adicionales. La mayor diversidad de organismos en el hielo del lago se asoció significativamente (p< 0,05) con concentraciones más altas de iones y aminoácidos. Si bien su trabajo anterior indicaba la presencia de bacterias que habitan en los intestinos de los peces, no se encontraron secuencias de peces. Sin embargo, en el estudio de 2020, encontraron una secuencia de ARNr que era >97% similar a la de un bacalao de roca común a lo largo de la costa de la Antártida. Este es el primer informe de una especie de pez que posiblemente reside en el lago Vostok. Se sabe que el pescado produce proteínas anticongelantes.
Sin embargo, el microbiólogo David Pearce de la Universidad de Northumbria en Newcastle, Reino Unido, declaró que el ADN podría ser simplemente contaminación del proceso de perforación, y no representativo del lago Vostok en sí. Los antiguos núcleos de hielo se perforaron en la década de 1990 para buscar evidencia de climas pasados enterrados en el hielo, en lugar de para la vida, por lo que el equipo de perforación no se esterilizó. También Sergey Bulat, un experto en el Lago Vostok del Instituto de Física Nuclear de Petersburgo en Gatchina, Rusia, duda de que cualquiera de las células o fragmentos de ADN en las muestras pertenezcan a organismos que realmente podrían existir en el lago. Dice que es muy probable que las muestras estén muy contaminadas con tejido y microbios del mundo exterior.
La posibilidad de contaminación ha sido refutada por Scott Rogers, porque las medidas de control eran rigurosas, y las combinaciones de organismos encontradas en cada una de las muestras de hielo eran consistentes con organismos que vivían en un lago frío y hielo (incluida una secuencia de un bacalao de roca antártica), y eran inconsistentes con la contaminación introducida durante el muestreo o en los procedimientos de laboratorio. Además, todos los procedimientos de laboratorio se realizaron en paralelo con muestras de hielo del lago Erie, y los dos conjuntos de datos resultantes fueron completamente diferentes. La muestra del lago Erie exhibió muchas señales de habitación humana, mientras que las muestras de hielo del lago Vostok no exhibieron señales de habitación humana. La muestra del lago Erie también tenía un perfil casi completamente diferente de filos bacterianos y eucarióticos.
Rusia y FranciaEditar
Científicos rusos y franceses han estado llevando a cabo estudios de ADN molecular del agua del lago Vostok que se congeló en el pozo, mediante la construcción de numerosas bibliotecas de ADN, que son colecciones de fragmentos de ADN que permiten a los científicos identificar a qué especies de bacterias pueden pertenecer. Las muestras tomadas del lago hasta el momento contienen aproximadamente una parte de queroseno por cada 1000 de agua, y están contaminadas con bacterias previamente presentes en la broca y el fluido de perforación de queroseno. Hasta ahora, los científicos han podido identificar 255 especies contaminantes, pero también han encontrado una bacteria desconocida cuando perforaron inicialmente hasta la superficie del lago en 2012, sin coincidencias en ninguna base de datos internacional, y esperan que pueda ser un habitante único del lago Vostok. Sin embargo, Vladimar Korolev, jefe de laboratorio del estudio en la misma institución, dijo que la bacteria podría ser, en principio, un contaminante que utiliza queroseno, el anticongelante utilizado durante la perforación, como fuente de energía.
Los críticos de la comunidad científica afirman que no se puede obtener información valiosa hasta que se puedan probar muestras limpias de agua del lago, no contaminada por fluido de perforación. Independientemente de los problemas de contaminación, en mayo de 2013 la instalación de perforación en la estación Antártica rusa de Vostok fue declarada monumento histórico como «el resultado del reconocimiento de los logros de la investigación rusa de la Antártida por la comunidad científica internacional, y de las operaciones únicas al abrir el Lago subglacial de Vostok realizadas por científicos rusos el 5 de febrero de 2012.»
En enero de 2015, la prensa rusa declaró que los científicos rusos han hecho un nuevo pozo «limpio» en el lago Vostok utilizando una sonda especial de 50 kilogramos que recogió aproximadamente 1 litro de agua no adulterada por el líquido anticongelante. Se predijo que el agua subiría 30-40 m en la parte inferior del pozo, pero de hecho el agua se elevó desde el lago a una altura de más de 500 m. En octubre de ese mismo año, el trabajo se suspendió para ese verano del sur debido a la financiación insuficiente del gobierno federal ruso.
Contaminación debida a fluidos de perforacióneditar
El proyecto de perforación ha recibido la oposición de algunos grupos ambientales y científicos que han argumentado que la perforación con agua caliente tendría un impacto ambiental más limitado. La principal preocupación es que el lago podría contaminarse con el anticongelante que los Rusos utilizan para mantener el orificio de volver a congelar. Los científicos del Consejo Nacional de Investigación de los Estados Unidos han adoptado la posición de que se debe suponer que existe vida microbiana en el lago Vostok y que después de un aislamiento tan largo, cualquier forma de vida en el lago requiere una protección estricta contra la contaminación.
La técnica de perforación original empleada por los rusos implicaba el uso de freón y queroseno para lubricar el pozo y evitar que colapsara y se congelara; 60 toneladas cortas (54 t) de estos productos químicos se han utilizado hasta ahora en el hielo sobre el lago Vostok. Otros países, en particular los Estados Unidos y Gran Bretaña, no han logrado persuadir a los rusos de no perforar el lago hasta que se disponga de tecnologías más limpias, como la perforación con agua caliente. Aunque los rusos afirman haber mejorado sus operaciones, continúan utilizando el mismo pozo, que ya ha sido contaminado con queroseno. Según el jefe de las Expediciones Antárticas Rusas, Valery Lukin, investigadores del Instituto de Física Nuclear de Petersburgo desarrollaron nuevos equipos que asegurarían que el lago no estuviera contaminado tras la intrusión. Lukin ha asegurado repetidamente a otras naciones firmantes del Sistema del Tratado Antártico que la perforación no afectará al lago, argumentando que en el avance, el agua se precipitará por el pozo, se congelará y sellará los otros fluidos.
Algunos grupos ambientalistas siguen sin estar convencidos de estos argumentos. La Coalición Antártica y del Océano Austral ha argumentado que esta forma de perforación es un paso profundamente equivocado que pone en peligro el Lago Vostok y otros lagos subglaciales en la Antártida (que algunos científicos están convencidos de que están interconectados con el lago Vostok). La coalición ha afirmado que » sería mucho mejor unirse a otros países para penetrar en un lago más pequeño y aislado antes de volver a examinar si la penetración del lago Vostok es ambientalmente defendible. Si somos sabios, se permitirá que el Lago revele sus secretos a su debido tiempo.»
Lukin afirma que la perforación con agua caliente es mucho más peligrosa para la fauna microbiótica, ya que herviría a las especies vivas, además de perturbar toda la estructura de las capas de agua del lago. Además, la perforación de agua caliente habría requerido más energía de la que la expedición rusa podría haber generado en su campamento remoto. Sin embargo, las muestras de agua obtenidas por el equipo ruso estaban muy contaminadas con fluido de perforación, por lo que informaron en mayo de 2017 que era imposible en este momento obtener datos confiables sobre la composición química y biológica real del agua del lago.