https://frosthead.com

Ο μικροσκοπικός κόσμος των μικροβίων των παγετώνων έχει υπερβολική επίδραση στο παγκόσμιο κλίμα

Αυτό το καλοκαίρι, ο Alex Anesio θα περάσει τρεις εβδομάδες που περιβάλλεται από χιλιάδες τρύπες σε ένα φύλλο πάγου της Αρκτικής. Αυτός και η ομάδα του θα στρατοπεδεύουν χιλιόμετρα από τον πλησιέστερο οικισμό, περιτριγυρισμένο από ένα τοπίο εξωραϊσμένο από τεράστιες, ασταθείς κροταλίες. Ο μόνος τρόπος εισόδου ή εξόδου είναι με το ελικόπτερο. Το ηχητικό σκηνικό των επιστημόνων θα μειωθεί στην τραγάνισμα των αγκάθων κατά μήκος του πάγου, της βιασύνης των παγετώνων ρευμάτων και του περιστασιακού στεναχώματος ενός μαζικού φύλλου πάγου που αναδιατάσσεται.

σχετικό περιεχόμενο

  • Επιβεβαιωμένη: Τόσο η Ανταρκτική όσο και η Γροιλανδία χάνουν τον πάγο

"Είναι σαν να είμαστε σε έναν άλλο πλανήτη" λέει ο Anesio, ένας βιογεωχημίστας στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ της Αγγλίας που εργάστηκε στην Αρκτική για περίπου 15 χρόνια. "Το μόνο πράγμα που βλέπετε γύρω σας είναι ο πάγος."

Αυτός και η ομάδα του θα περάσουν εβδομάδες σε αυτό το απομονωμένο κομμάτι πάγου της Γροιλανδίας για να παρακολουθήσουν τις λακκούβες που μπορεί να έχουν τη δύναμη να χειραγωγήσουν το κλίμα της Γης.

Οι διαμέτρους τρυπανιού κυροκονίτη ποικίλλουν σε μέγεθος από περίπου το πλάτος ενός μολυβιού σε αυτό ενός καπακιού απορριμμάτων. Οι διαμέτρους τρυπανιού κυροκονίτη ποικίλλουν σε μέγεθος από περίπου το πλάτος ενός μολυβιού σε αυτό ενός καπακιού απορριμμάτων. (Joseph Cook)

Η ικανότητα να τσιμπάμε με το κλίμα του πλανήτη μας δεν απομονώνεται στις αρκτικές λακκούβες. Τα μικρόβια μέσα σε αυτές τις μικρές δεξαμενές και τοποθετημένα σε ιζηματογενή ιζήματα που είχαν ταφεί μίλια κάτω από το φύλλο πάγου της Ανταρκτικής, θα μπορούσαν να έχουν τη δυνατότητα να αλλάξουν σοβαρά τον παγκόσμιο κύκλο άνθρακα, καθώς και το κλίμα. Και οι ερευνητές μόλις πρόσφατα άρχισαν να περιηγούνται σε αυτούς τους μικροσκοπικούς κόσμους.

Οι λακκούβες που οι μελέτες του Anesio ονομάζονται κρυοκωδικές τρύπες - «cryo» που σημαίνει πάγος και «conite» που σημαίνει «σκόνη». Αναπτύσσονται όταν πασσάλους των ανεμογεννημένων συντριμμιών εγκατασταθούν στη λευκή, αντανακλαστική επιφάνεια ενός παγετώνα ή φύλλου πάγου. Πιο σκούρο από το χιόνι και τον πάγο, τα συντρίμμια αυτά απορροφούν περισσότερη θερμότητα από τον ήλιο από ό, τι το περιβάλλον και προκαλούν τον πάγο να λιώσει σε κυλινδρικές οπές έως περίπου ένα βάθος βαθού.

Οι επιστήμονες κάποτε σκέφτονταν ότι αυτές οι τρύπες στερούνταν της ζωής. Ωστόσο, οι ερευνητές διαπιστώνουν ότι περιέχουν πραγματικά πολύπλοκα οικοσυστήματα μικροβίων, όπως βακτήρια, άλγη και ιούς.

Εκατομμύρια από αυτές τις τρύπες, που γενικά κυμαίνονται από το πλάτος ενός μολυβιού έως το πλάτος ενός καπακιού για τα σκουπίδια, τα φύλλα πάγου σε ένα ελβετικό τυροκομείο σε όλο τον κόσμο. Η ομάδα του Anesio έχει εκτιμήσει ότι, σε παγκόσμιο επίπεδο, η επιφάνεια των τρυπών αυτών ανέρχεται σε περίπου 9.000 τετραγωνικά μίλια. Αυτό είναι λίγο μικρότερο από την πολιτεία του Νιου Χάμσαϊρ.

Καθώς αυτά τα σκοτεινά, αποδιοργανωμένα οικοσυστήματα αναπτύσσονται στον πάγο, μπορούν να προκαλέσουν αυτό που διαφορετικά θα ήταν μια ανακλαστική επιφάνεια ψύξης για να απορροφήσει όλο και περισσότερη θερμότητα από τον ήλιο. Αυτό θα μπορούσε ενδεχομένως να επιταχύνει την τήξη του φύλλου πάγου της Γροιλανδίας, ανέφερε η ομάδα τον Μάρτιο στο περιοδικό Geochemical Perspective Letters .

Όμως, η ομάδα του Anesio έχει διαπιστώσει επίσης ότι οι οργανισμοί σε αυτές τις τρύπες μπορούν να έχουν μια ψυκτική επίδραση στον πλανήτη με την ενεργή αναρρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα μέσω της φωτοσύνθεσης. Στην πραγματικότητα, όταν οι μικροοργανισμοί αφαιρούν αρκετά από αυτό το αέριο θερμοκηπίου από την ατμόσφαιρα, οι οπές συμπεριφέρονται σαν νεροχύτες άνθρακα.

Είτε αυτές οι τρύπες συμβάλλουν στην ψύξη ή τη θέρμανση του πλανήτη παραμένει προς θέαση. Όμως, καθώς ένα θερμότερο κλίμα δημιουργεί περισσότερες τρύπες, η ισορροπία φαίνεται να είναι επικλινής προς την κατεύθυνση του καθαρού θέρμανσης και όχι της ψύξης στην ατμόσφαιρα.

Ο Anesio και η ομάδα του θα εργαστούν αυτό το καλοκαίρι για να παρακολουθήσουν τις χημικές και φυσικές ιδιότητες αυτών των τρυπών σε λεπτομερείς λεπτομέρειες για να καταλάβουν καλύτερα πώς μπορούν να επηρεάσουν τις παγετώδεις συμπεριφορές και το μεταβαλλόμενο κλίμα της Γης.

Όταν συγκεντρωθεί αρκετή σκόνη σε ένα φύλλο πάγου, οι κρυοκωδικές οπές συγχωνεύονται και μετατρέπονται σε λίμνες, όπως αυτή στη Γροιλανδία. Όταν συγκεντρωθεί αρκετή σκόνη σε ένα φύλλο πάγου, οι κρυοκωδικές οπές συγχωνεύονται και μετατρέπονται σε λίμνες, όπως αυτή στη Γροιλανδία. (Joseph Cook)

Η ιδέα ότι οι μικροοργανισμοί μπορούν να ζήσουν στους παγετώνες και τα φύλλα πάγου - πόσο μάλλον να ευδοκιμήσουν σε παγκοσμίως σημαντικές κλίμακες - εξακολουθεί να είναι σχετικά νέα στην επιστήμη. Μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1990, οι ερευνητές θεωρούσαν γενικά ότι ο πάγος και στους δύο πόλους είναι περισσότερο ή λιγότερο αποστειρωμένο περιβάλλον.

"Όταν κοιτάζετε έναν παγετώνα ή ένα φύλλο πάγου, δεν βλέπετε τίποτα που να σας δίνει ενδείξεις για το αν υπάρχει ζωή εκεί", λέει ο Jemma Wadham, ένας συνάδελφος του Anesio στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ. Οι βιολόγοι δεν είχαν μελετήσει πραγματικά τα παγετώδη περιβάλλοντα μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1990, όταν εμφανίστηκαν τα πρώτα στοιχεία μικροβιακής ζωής.

Η προηγούμενη έλλειψη ενδιαφέροντος δεν οφείλεται σε τεχνολογικά όρια, εξηγεί ο Wadham. Το μόνο που θα χρειαζόταν για να βρει ζωή θα ήταν να συλλέξει νερό από το μπροστινό μέρος ενός παγετώνα και να αναζητήσει σημάδια ενεργών μικροοργανισμών. "Κανείς δεν το έκανε αυτό", λέει ο Wadham. "Ό, τι ακούγεται λίγο τρελό, αλλά υποθέτω ότι έτσι τα πράγματα εξελίσσονται μερικές φορές."

Από τη δεκαετία του '90, υπήρξε μια μεγάλη έρευνα που διερευνά μικροοργανισμούς που ζουν στην επιφάνεια ή κάτω από τους παγετώνες και τα φύλλα πάγου. Τα τελευταία χρόνια, οι ερευνητές έχουν βρει ότι αυτά τα μικρόβια απέχουν πολύ από την αδράνεια. Στην πραγματικότητα, η ομάδα του Ανέσιου ανέφερε σε μελέτη του 2009 ότι τα μικρόβια σε ορισμένες κρυοκωδικές οπές είναι βιολογικά ενεργά όπως εκείνα που απαντώνται σε θερμότερα εδάφη, τόσο μακρύτερα από τη Μεσόγειο.

"Αυτό ήταν πραγματικά εκπληκτικό, δεδομένης της χαμηλής θερμοκρασίας και των χαμηλών συνθηκών θρεπτικών ουσιών [του περιβάλλοντος]", λέει ο Joseph Cook, ερευνητής κρυοκονικών τρυπών στο Πανεπιστήμιο του Sheffield, ο οποίος δεν συμμετείχε σε αυτή τη μελέτη.

Κατά τη διάρκεια ενός έτους, αυτή η δραστηριότητα θα μπορούσε να απορροφήσει σωρευτικά όσο εκτιμάται 63.000 αυτοκρατορικοί τόνοι διοξειδίου του άνθρακα, ανέφερε η ομάδα του Anesio στο έγγραφο του 2009. Αυτό είναι συγκρίσιμο με τις εκπομπές από περίπου 13.500 αυτοκίνητα σε ένα δεδομένο έτος, λέει.

"[Η μελέτη του Anesio] ήταν πραγματικά η πρώτη προσπάθεια ποσοτικοποίησης της ποσότητας άνθρακα που εισέρχεται και εξέρχεται από αυτά τα συστήματα, κάτι που ήταν ένα τεράστιο βήμα και πολύ σημαντικό", λέει ο Cook.

Ο Alex Anesio και η ομάδα του κοιμούνται σε σκηνές στον πάγο κατά τη διάρκεια των σπουδών τους στο χώρο. Μερικοί από τους πάγους κάτω από τη σκηνή λιώνουν, αλλά η σκηνή στη συνέχεια συμπεριφέρεται ως μονωτικό και κρατά το μεγαλύτερο μέρος της βάσης παγωμένο, λέει ο Anesio. Ο Alex Anesio και η ομάδα του κοιμούνται σε σκηνές στον πάγο κατά τη διάρκεια των σπουδών τους στο χώρο. Μερικοί από τους πάγους κάτω από τη σκηνή λιώνουν, αλλά η σκηνή στη συνέχεια συμπεριφέρεται ως μονωτικό και κρατά το μεγαλύτερο μέρος της βάσης παγωμένο, λέει ο Anesio. (Chris Bellas)

Τα ευρήματα του Anesio δεν ήταν απαραίτητα αυτό που θα περίμενε κανείς από ένα σώμα γλυκού νερού. Οι περισσότερες λίμνες και λίμνες γενικά απελευθερώνουν περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα μέσω της αποσύνθεσης οργανικού υλικού από ό, τι απορροφούν μέσω της φωτοσύνθεσης.

Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι περισσότερες λίμνες και λίμνες κάθονται στα δάση και δέχονται σταθερή ροή ζώων και φυτικών υπολειμμάτων από αυτά τα δάση μέσω των υπόγειων υδάτων. Ως αποτέλεσμα, οι λίμνες και οι λίμνες περιέχουν συχνά πολλά αποικοδομήσιμα υλικά και η αποσύνθεση συχνά συμβαίνει συχνότερα από τη φωτοσύνθεση, εξηγεί ο Anesio.

Οι οπές κρυοκονίτη, από την άλλη πλευρά, απομονώνονται από τα δάση - μερικές φορές από δεκάδες εκατοντάδες μίλια - και λαμβάνουν το μεγαλύτερο μέρος του οργανικού τους υλικού μέσω σκωριών αερομεταφερόμενων συντριμμιών. Δεν υπάρχει τόσο μεγάλο υλικό για να σπάσει, έτσι οι οργανισμοί φωτοσύνθεσης τείνουν να κυριαρχούν, λέει ο Anesio.

Δεν χρειάζονται πολλά για να αναστρέψετε αυτό το σενάριο. Αν το ίζημα μέσα στις οπές γίνει πάρα πολύ παχύ, το ηλιακό φως δεν μπορεί να φτάσει στο κάτω μέρος. Αυτό περιορίζει τη φωτοσύνθεση και ο ρυθμός αποσύνθεσης αρχίζει να αναλαμβάνει.

"Όλες αυτές οι δυναμικές εξαρτώνται πολύ από την κίνηση του πάγου και την ανακούφιση του πάγου, " λέει ο Anesio. Αυτό μπορεί να αλλάξει σε καθημερινή βάση και εποχιακή σεζόν. "Μερικές φορές έχετε πολλή τήξη και ανακατανέμετε τα κοκκία γύρω από λεπτότερα στρώματα, ή μερικές φορές συσσωρεύονται σε ορισμένα μέρη του παγετώνα."

Η ομάδα του Anesio θα προσπαθήσει να αντιμετωπίσει το ζήτημα του τρόπου με τον οποίο αυτές οι τρύπες αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου κοιμάται δίπλα τους και παρακολουθεί την ημέρα της δραστηριότητάς τους κάθε μέρα έξω αυτό το καλοκαίρι.

Οι ήχοι των αγκάθων και του βιασμού του νερού είναι από τους μόνο θορύβους που θα ακούσετε σε αυτό το περιβάλλον, λέει ο Anesio. Οι ήχοι των αγκάθων και του βιασμού του νερού είναι από τους μόνο θορύβους που θα ακούσετε σε αυτό το περιβάλλον, λέει ο Anesio. (Chris Bellas)

Ταξιδέψτε στο αντίθετο άκρο του κόσμου από την περιοχή του Anesio και θα βρείτε ένα άλλο χαρακτηριστικό των παγετώνων που θα μπορούσαν να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στο κλίμα της Γης: μαζικές λίμνες, θαμμένες κάτω από 2, 5 χιλιόμετρα πάγου της Ανταρκτικής.

Αυτές οι κρυμμένες λίμνες, κάπως συγκρίσιμες με τις Μεγάλες Λίμνες της Βόρειας Αμερικής, έχουν προσελκύσει την προσοχή ερευνητών όπως ο Anesio και ο Wadham τα τελευταία χρόνια για διάφορους λόγους. Για μια, αυτές οι λίμνες περιέχουν νερό που έχει παγιδευτεί για εκατομμύρια χρόνια, που φιλοξενεί ακραία ζωή που ποτέ δεν έχει εκτεθεί σε ανθρώπινες επιρροές.

Οι λίμνες μπορεί επίσης να αποθηκεύουν μεγάλους όγκους του ισχυρού μεθανίου αερίων θερμοκηπίου, κατεψυγμένα σε μορφή που ονομάζεται ένυδρο μεθάνιο. Αν τα παγοθραύσματα της Ανταρκτικής καταρρεύσουν, θα εκθέσουν αυτές τις ένυδρες ουσίες, πλημμυρίζοντάς τις με θαλασσινό νερό καθώς ο ωκεανός πλένεται πάνω από τμήματα της ηπείρου. Οι αποσταθεροποιημένες ένυδρες μορφές θα μετατραπούν σε φυσαλίδες αερίου μεθανίου και θα θερμάνουν την ατμόσφαιρα, ανέφερε ο Wadham και οι συνεργάτες του σε μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature το 2012.

Χρησιμοποιώντας αερομεταφερόμενο ραντάρ και δορυφορική απεικόνιση, οι ερευνητές έχουν εντοπίσει πάνω από 400 από αυτές τις λεγόμενες υπογλαδικές λίμνες κάτω από το φύλλο πάγου της Ανταρκτικής τα τελευταία 50 χρόνια. Αλλά δεν ήταν μέχρι το 2013 μια φιλόδοξη, διεθνής ομάδα ερευνητών να διόπτευε με επιτυχία μια γεώτρηση μέσω σχεδόν μισού μιλίου πάγου στην επιφάνεια μιας από αυτές τις λίμνες για πρώτη φορά.

Τρυπήθηκαν με επιτυχία το 2015 σε μια κοντινή τοποθεσία, φτάνοντας στη ζώνη γείωσης ενός φύλλου πάγου για πρώτη φορά. Η ζώνη γείωσης είναι μια περιοχή όπου ένα φύλλο πάγου χάνει την επαφή με τη γη και επιπλέει στη θάλασσα.

Οι ερευνητές των δειγμάτων ιζήματος και νερού που συλλέχθηκαν από τη ζώνη γείωσης θα παράσχουν στην ομάδα νέες γνώσεις σχετικά με τη σταθερότητα του πάγου της δυτικής Ανταρκτικής και τις δυνατότητές της να αυξήσει τα επίπεδα της παγκόσμιας θάλασσας εάν καταρρεύσει. Η ομάδα θα μετρήσει επίσης τη μικροβιακή δραστηριότητα σε αυτά τα ιζήματα για να κατανοήσει καλύτερα το ρόλο αυτών των θαμμένων μικροβίων στον παγκόσμιο κύκλο άνθρακα.

Ο Slawek Tulaczyk, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, ο Σάντα Κρουζ, ένας από τους κορυφαίους επιστήμονες σε αυτά τα επιτεύγματα, περιγράφει την ένταση της αναμονής του εξοπλισμού τους να φθάσει στο χώρο του τρυπανιού το 2013, μετά από περισσότερα από πέντε χρόνια προγραμματισμού περίπου 50 διεθνείς συνεργάτες.

Οι ερευνητές κανόνισαν τον εξοπλισμό τους - που ζυγίζει συνολικά περίπου 300.000 λίρες - να ταξιδέψει μέσα σε 12 θαλάμους μεταφοράς πάνω σε 800 μίλια πάγου για να φτάσει στην υποθαλάσσια λίμνη Whillans στη νοτιοδυτική Ανταρκτική. Λιγότερο από άλλες υποκλαδικές λίμνες, οι Whillans παρέχουν στους ερευνητές μια αξιοπρεπή ευκαιρία για επιτυχία λόγω της σχετικής προσβασιμότητάς τους σε σύγκριση με άλλες λίμνες που έχουν θαμμένο κάτω από τα μίλια πάγου.

Χρειάστηκαν οι οδηγοί φορτηγών δύο εβδομάδες για να μεταφέρουν τον εξοπλισμό - μερικές από τις εξαιρετικά ευαίσθητες - στο χώρο του τρυπανιού. Όλοι οι επιστήμονες θα μπορούσαν να κάνουν ήταν να περιμένουν στο McMurdo Research Station και να ακούσουν καθώς οι χειριστές φορτηγών τηλεφώνησαν με τις αναφορές τους.

"Ακούσαμε κάποιες ιστορίες τρόμου", λέει ο Tulaczyk, εξηγώντας ότι οι οδηγοί καλούνται να αναφέρουν σπασμένα αντικείμενα και να ζητήσουν πρόσθετα υλικά συγκόλλησης. Ευτυχώς, το μεγαλύτερο μέρος των ζημιών απομονώθηκε στα δοχεία μεταφοράς και όχι στο περιεχόμενό τους.

"Όταν πετάξαμε, αυτό που ήταν μέσα στα εμπορευματοκιβώτια επέζησε αρκετά καλά για να το χρησιμοποιήσουμε, αλλά τα ίδια τα εμπορευματοκιβώτια ήταν αρκετά χτυπημένα και έμοιαζαν σαν να πέρασαν πολλά", λέει ο Tulaczyk.

Ο Tulaczyk και οι συνάδελφοί του ανέπτυξαν κάτι που ονομάζεται τρυπάνι ζεστού νερού για πρόσβαση στη λίμνη Whillans. Κατά τη διάρκεια των 24 ωρών, οι ερευνητές βαρεθεί μια τρύπα περίπου ενός ποδιού σε διάμετρο με την άντληση του ζεστού νερού με δύναμη προς τα κάτω και την κυκλοφορία του έτσι ώστε, καθώς εμβαθύνει, η τρύπα δεν παγώσει.

Μόλις επέτυχαν με επιτυχία την επιφάνεια της λίμνης, οι ερευνητές έστειλαν ανιχνευτές κάτω από την τρύπα για τη συλλογή δεδομένων και δειγμάτων. Αλλά έπρεπε να το κάνουν τόσο προσεκτικά και καθαρά. Εάν μολύνουν κάποιο από τον εξοπλισμό τους, διατρέχουν τον κίνδυνο συλλογής σύγχρονων μικροβίων που θα μπερδέψουν τα ευρήματά τους και θα βρουν ένα άλλο καθαρό βιότοπο.

Για τον ενθουσιασμό και την ανακούφιση τους, η ομάδα βρήκε στοιχεία για τα μικρόβια που ζουν στο νερό, λέει ο Tulaczyk. Υπήρχαν στιγμές κατά μήκος του τρόπου με τον οποίο η ομάδα ανησυχούσε ότι είχαν υποχωρήσει μέσα από χρόνια προγραμματισμού και δαπάνησαν εκατομμύρια δολάρια σε μια προσπάθεια να φτάσουν σε ένα άψυχο κενό.

Τα ευρήματά τους βοηθούν στην υποστήριξη της ιδέας ότι μεγάλοι όγκοι μικροβιακών παραγώγων μεθανίου θα μπορούσαν να κάθονται κάτω από το φύλλο πάγου της Ανταρκτικής. Τα μικρόβια θα μπορούσαν να παράγουν αυτό το μεθάνιο με την αποσύνθεση των αρχαίων δασών και άλλων οργανικών υλικών κάτω από τον πάγο, Wadham, Anesio, Tulaczyk και συναδέλφους που πρότεινε στην έκθεσή τους για το Φύση του 2012.

Οι ερευνητές που μελετούν τις κρυοκωδικές οπές πρέπει μερικές φορές να φορούν καθαρά κοστούμια για να αποτρέψουν τη μόλυνση των μικροβιακών δειγμάτων τους. Οι ερευνητές που μελετούν τις κρυοκωδικές οπές πρέπει μερικές φορές να φορούν καθαρά κοστούμια για να αποτρέψουν τη μόλυνση των μικροβιακών δειγμάτων τους. (Alex Anesio)

Χρησιμοποιώντας εκτιμήσεις βασισμένες σε μετρήσεις από ιζήματα που συλλέχθηκαν κάτω από το πάγο της Γροιλανδίας - ένα συγκρίσιμο αλλά πολύ λεπτότερο ανάλογο με το πάγο της Ανταρκτικής - η ομάδα υπολόγισε ότι κάτω από τον πάγο της Ανταρκτικής θα μπορούσαν να φθάσουν μέχρι και 3, 9 εκατομμύρια αυτοκρατορικούς τόνους μεθανίου.

Δεδομένης της ισχύος του μεθανίου ως αερίου του θερμοκηπίου, αυτό θα μπορούσε να είναι ένα πρόβλημα για την ατμόσφαιρα της Γης εάν ένα μεγάλο μέρος του πάγου έπρεπε να λιώσει. Και, σύμφωνα με εκτιμήσεις των ερευνητών του Πανεπιστημίου της Μασαχουσέτης, του Πανεπιστημίου Amherst και της Πενσυλβάνια, αυτό θα μπορούσε να συμβεί μέχρι τα τέλη του αιώνα.

Ο Martin Siegert, ένας παγετώνας στο Imperial College του Λονδίνου, ήταν μέλος της ομάδας που περιέγραψε για πρώτη φορά μια υπογλαδική λίμνη το 1996. Λέει ότι οι εκτιμήσεις για το πόσο μεθάνιο βρίσκεται κάτω από τον πάγο της Ανταρκτικής είναι θεωρητικά εύλογες.

Ωστόσο, οι ερευνητές θα πρέπει να μετρήσουν τη μικροβιακή δραστηριότητα σε υγρό ιζήματα κάτω από τα φύλλα πάγου για να σταθεροποιήσουν την υπόθεσή τους, λέει ο Siegert. "Είναι αρκετά απλό, το είδος της επιστήμης που πρέπει να κάνετε, η δυσκολία είναι να κατεβείτε εκεί και η διάνοιξη του ζεστού νερού".

Ακόμα κι αν οι εκτιμήσεις για την κατάρρευση του πάγου κατά το τέλος του αιώνα ήταν σωστές, θα χρειαζόταν πολύ περισσότερο χρόνο από ότι για την επίδραση των ένυδρων μεθανίου ώστε να καταστούν ανιχνεύσιμα στην ατμόσφαιρα, λέει ο Alexey Portnov, ερευνητής στην Αρκτική Πανεπιστήμιο Tromsø στη Νορβηγία. Ο Portnov μελετά τα υπολείμματα των ένυδρων μεθανίου που εκτίθενται στο τέλος της τελευταίας εποχής των παγετώνων στην Αρκτική, καθώς και τα ένυδρα μεθανίου που σήμερα ξεπαγώνονται από την ατμόσφαιρα της Αρκτικής. Λέει ότι ακόμα κι αν οι ενυδατωμένοι μεθανίου βρίσκονται κάτω από το φύλλο πάγου της Ανταρκτικής και αποσταθεροποιούνται και αρχίζουν να διοχετεύουν μεθανόλη πάνω από το θαλασσινό νερό στην επιφάνεια, θα χρειαστούν εκατοντάδες χρόνια για τα αποθέματα μεθανίου να έχουν ανιχνεύσιμη επίδραση στο παγκόσμιο κλίμα.

"Τα παγοπέδιλα καταρρέουν ταχύτερα και ταχύτερα τα τελευταία χρόνια", λέει ο Portnov. "Αλλά ακόμα, για να πάρει την ποσότητα του μεθανίου από αυτά τα υγρά ενυδατώνει για να αλλάξει κάπως το κλίμα, θα πάρει αρκετό χρόνο."

Εν τω μεταξύ, το μεθάνιο ενυδατώνει την απόψυξη από το περμανάντ και κατά μήκος ρηχών θαλασσινών κορυφογραμμών ήδη απελευθερώνουν αυτό το αέριο θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα σε σημαντικά ποσοστά, λέει ο Portnov. Τα φύλλα πάγου είναι μόνο ένα από τα πολλά κατεψυγμένα καταστήματα μεθανίου που ξεπαγώνονται.

Το επόμενο βήμα για την υπογλωσσική εργασία ενυδάτωσης μεθανίου θα είναι να εξασφαλίσει περισσότερη χρηματοδότηση για να ξεκινήσει μια άλλη εξόρυξη γεώτρησης σε μια βαθύτερη λίμνη. Προηγούμενες προσπάθειες - όπως η προσπάθεια πολλών εκατομμυρίων δολαρίων για την εξόρυξη στη λίμνη Ellsworth το 2012 - απέτυχαν. Έτσι, πριν προσπαθήσουν να αποκτήσουν πρόσβαση σε βαθύτερες λίμνες με υπάρχοντα εξοπλισμό, οι ερευνητές και οι μηχανικοί πρέπει να συνεργαστούν για την ανάπτυξη νέων τεχνικών για βαθύτερα έργα.

"Απλά πρέπει να φτάσουμε εκεί και να πάρουμε τα δείγματα", λέει ο Wadham. "Αυτή είναι μια από τις προκλήσεις των επόμενων δύο δεκαετιών".

Μεγάλες εκτάσεις κρυοκονίτη - ή σκόνη πάγου - καλύπτουν το φύλλο πάγου της Γροιλανδίας και άλλους παγετώνες σε όλο τον κόσμο, σκοτεινιάζουν τις επιφάνειες τους και τους αναγκάζουν να απορροφούν θερμότητα από τον ήλιο. Μεγάλες εκτάσεις κρυοκονίτη - ή σκόνη πάγου - καλύπτουν το φύλλο πάγου της Γροιλανδίας και άλλους παγετώνες σε όλο τον κόσμο, σκοτεινιάζουν τις επιφάνειες τους και τους αναγκάζουν να απορροφούν θερμότητα από τον ήλιο. (Joseph Cook)

Ενώ οι παγετώνες και τα φύλλα πάγου μπορούν να συνδέσουν φυσικά μεγάλες αποθήκες ενταφιασμένων ενυδριτών μεθανίου ή να τραβήξουν το διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα μέσω εκατομμυρίων μικρών οπών, οι επιπτώσεις τους φθάνουν πολύ περισσότερο από το φυσικό αποτύπωμα τους.

Για παράδειγμα, όταν οι οπές κρυοκωδίκων λιώνουν αρκετά βαθιά για να αποστραγγίσουν τον πυθμένα ενός παγετώνα, το περιεχόμενό τους μπορεί τελικά να φτάσει στον ωκεανό, ξεπλένοντας τα θρεπτικά συστατικά στο θαλάσσιο οικοσύστημα. Αυτό μπορεί να προκαλέσει μεγάλης κλίμακας ανθοφορία ανθών που θα μπορούσε να τραβήξει το διοξείδιο του άνθρακα έξω από την ατμόσφαιρα σε αναλογίες σημαντικά μεγαλύτερες από ό, τι τα μικρόβια σε αυτές τις τρύπες θα μπορούσε να τραβήξει κάτω, λέει ο Anesio.

"Αυτό θα είχε πολύ ισχυρότερο παγκόσμιο αντίκτυπο, επειδή η σταθεροποίηση άνθρακα στον ωκεανό έχει τεράστιο αντίκτυπο στον παγκόσμιο κύκλο άνθρακα", λέει.

Αν και μια ολοκληρωμένη εικόνα του τρόπου με τον οποίο τα μικρόβια των παγετώνων επηρεάζουν το κλίμα της Γης είναι χρόνια μακριά, ο Anesio και οι συνάδελφοι πολικοί ερευνητές του προωθούν. Η ενασχόληση με τεχνολογικά ζητήματα και σκληρά περιβάλλοντα σημαίνει συχνά ότι οι ανακαλύψεις τους έρχονται σε φάσεις και ξεκινάνε. Αλλά είναι οι προκλήσεις, τόσο πνευματικές όσο και φυσικές, που προσελκύουν τους επιστήμονες σε αυτά τα κατεψυγμένα τοπία.

"Είναι πολύ όμορφο να είσαι εκεί, είναι εκπληκτικό", λέει ο Anesio. "Οι διαστάσεις και η κλίμακα των πραγμάτων είναι τόσο μεγάλες, τα ποτάμια και το νερό και το σχήμα του πάγου. Ανυπομονώ πραγματικά να πάω εκεί. "

Cook, στο Πανεπιστήμιο του Σέφιλντ, συμφωνεί. Βρίσκει πεδία κρυοκωδικών οπών όσο το μάτι μπορεί να δει ότι είναι μια εντυπωσιακή εικόνα.

"Η εξέταση των κρυοκωδικών οπών είναι παράξενα όμορφη", λέει ο Cook. "Είναι πολύ γαλήνιο και είναι απίστευτο να βλέπεις κάτι τόσο απλό στο προσκήνιο, ώστε να παραβιάζει την απίστευτη πολυπλοκότητα του τι συμβαίνει. Είναι κάτι ύποπτο. "

Η γεώτρηση στη λίμνη Whillans, η οποία απαιτούσε συντονισμό μεταξύ περίπου 50 συνεργατών από όλο τον κόσμο. Η γεώτρηση στη λίμνη Whillans, η οποία απαιτούσε συντονισμό μεταξύ περίπου 50 συνεργατών από όλο τον κόσμο. (JT Thomas)
Ο μικροσκοπικός κόσμος των μικροβίων των παγετώνων έχει υπερβολική επίδραση στο παγκόσμιο κλίμα