Các vùng nước tối đen của một hồ nước sâu dưới dải băng Tây Nam Cực và một vài trăm dặm từ Nam Cực đang đầy ắp cuộc sống của vi khuẩn, các nhà khoa học nói - mặc dù nó là một trong những môi trường khắc nghiệt nhất trên Trái đất.
Phát hiện này có ý nghĩa đối với việc tìm kiếm sự sống trên các hành tinh khác - đặc biệt là trên hành tinh Sao Hỏa, nơi có dấu hiệu của một hồ nước mặn bị chôn vùi trong dữ liệu được báo cáo vào năm ngoái bởi tàu vũ trụ Mars Express của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu.
Trưởng nhóm thám hiểm John Priscu, giáo sư sinh thái học cực đại tại Đại học Montana, nói với Live Science trong một cuộc phỏng vấn qua điện thoại từ Nam Cực trong tuần này rằng các nghiên cứu ban đầu về các mẫu nước lấy từ hồ Mercer - được chôn dưới sông băng - cho thấy chúng chứa khoảng 10.000 tế bào vi khuẩn mỗi ml.
Đó chỉ là khoảng 1 phần trăm trong số 1 triệu tế bào vi khuẩn trên mililit thường được tìm thấy trong đại dương mở, nhưng mức độ rất cao đối với một vùng nước không có ánh mặt trời chôn sâu dưới sông băng ở Nam Cực.
Priscu nói rằng mức độ cao của sự sống vi khuẩn trong hồ tối và chôn sâu là dấu hiệu cho thấy nó có thể hỗ trợ các dạng sống cao hơn, chẳng hạn như động vật cực nhỏ như tardigrades.
"Chúng tôi đã thấy rất nhiều vi khuẩn - và hệ thống có đủ chất hữu cơ, bạn sẽ nghĩ, để hỗ trợ các dạng sống cao hơn." Priscu nói. "Chúng tôi thực sự sẽ có được một cái nhìn tốt cho các sinh vật bậc cao, như động vật, nhưng điều đó sẽ không được thực hiện trong vài tháng nữa."
Sự phong phú của đời sống vi khuẩn ở Hồ Mercer bổ sung cho việc phát hiện ra mức độ sống cao của vi khuẩn ở tiểu vùng Hồ Whillans gần đó ở Nam Cực vào năm 2013 - một cuộc thám hiểm cũng được Priscu dẫn đầu.
Các nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng vi khuẩn trong Hồ Whillans - và có thể cả Hồ Mercer - đang sống sót nhờ các mỏ carbon được tạo ra bởi các sinh vật quang hợp từ 5000 đến 10.000 năm trước, khi các hồ bị chôn vùi có thể đã được kết nối với đại dương mở.
Hồ sâu, tối
Cầu thủ 25 thành viên đoàn thám hiểm để subglacial Hồ Mercer bay trở về căn cứ của Hoa Kỳ ở Nam Cực tại Trạm McMurdo tuần trước từ trại của họ trên dải băng Tây Nam Cực, khoảng 370 dặm (600 km) từ Nam Cực.
Hồ chôn có diện tích khoảng 54 dặm vuông (139 km vuông) dưới bề mặt băng.
Trong thời gian ở trên băng từ giữa tháng 12 năm ngoái, đội thám hiểm đã sử dụng máy khoan và nước nóng để mở một lỗ khoan từ trại của họ ở bề mặt đóng băng xuống hồ nước bị chôn vùi.
Priscu nói rằng đội khoan đã khoan qua khoảng 3.550 feet (1.068 mét) băng và nước bên dưới là nước lạnh 30,8 độ F (âm 0,65 độ C), để các nhà nghiên cứu khoa học có thể lấy mẫu nước và lõi trầm tích từ hồ, đó là sâu khoảng 49 feet (15 m) tại điểm đó.
Lỗ khoan trong băng được giữ trong khoảng 10 ngày và các nhiệm vụ lấy mẫu khoa học đã bị dừng hai lần trong khi nó được mở rộng bằng nước nóng, ông nói.
Đoàn thám hiểm đã quay trở lại ga McMurdo vào tuần trước với hơn 15 gallon (60 lít) nước từ hồ chôn và lõi trầm tích dài hơn 16 feet (5 m) - lõi trầm tích sâu nhất từng được lấy bên dưới lớp băng ở Tây Nam Cực tờ, Priscu nói.
Vùng đất ngập nước đông lạnh
Priscu hy vọng rằng các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm về lõi trầm tích, đặc biệt, sẽ giúp các nhà khoa học tìm hiểu thêm về hoạt động của dải băng Tây Nam Cực trong hàng chục ngàn năm qua, "khi nó không có băng và những thứ thuộc về bản chất đó , "Priscu nói.
Nhóm nghiên cứu cũng đã hạ một phương tiện dưới nước chuyên dụng (ROV) xuống vùng nước tối của hồ bị chôn vùi, cũng như một số máy ảnh mà họ từng chụp ảnh và quay video dưới đáy hồ, ông nói.
Priscu tin rằng hơn 400 hồ nước lỏng bị chôn vùi trên lục địa băng giá ở Nam Cực tạo thành một hệ sinh thái độc đáo của nước lỏng, bị kẹp dưới thềm băng dày và những tảng đá đóng băng của vỏ lục địa Nam Cực.
"Tôi đã đề xuất rằng toàn bộ dải băng là một vùng đất ngập nước lớn, có sông và hồ - và một số dòng sông, chúng trải rộng một diện tích bằng Amazon, mặc dù không có nhiều nước", ông nói.
"Ở đây bạn đã có 70 phần trăm nước ngọt của thế giới - điều đó không có nghĩa là không có sự sống ở đó. Và bây giờ chúng tôi đã chứng minh rằng có, chúng tôi đã thay đổi quan điểm đó", Priscu nói.
Priscu cũng nghĩ rằng bất kỳ sự sống nào bên dưới bề mặt đóng băng của hành tinh Sao Hỏa có thể theo các mô hình nhìn thấy trong các hồ phụ của Nam Cực.
"Kiến thức mới mà nghiên cứu của chúng tôi đã cung cấp về môi trường dưới màng, đặc biệt là việc chúng chứa một tập hợp vi sinh vật đa dạng, sẽ cung cấp cho chúng tôi thông tin về loại sự sống có thể tồn tại trên Sao Hỏa", ông nói. "Điều này đặc biệt quan trọng đối với Sao Hỏa 2020, nơi sẽ lấy lõi nông từ bề mặt hành tinh."
Các cuộc thám hiểm trong tương lai tới các hồ nước lỏng bị chôn vùi ở Nam Cực có khả năng tập trung vào các khối nước lỏng bị chôn vùi lớn nhất - như Hồ Vostok ở Đông Nam Cực, mặc dù bất kỳ chuyến thám hiểm nào tới khu vực đó đều phải đối mặt với những thách thức nghiêm trọng, Priscu nói.
"Vostok sâu 1.000 mét (3.280 feet) và dưới 4.000 mét (13.123 feet) băng, vì vậy đó sẽ là một thách thức. Và nó cũng ở độ cao 4.000 mét để hoạt động", ông nói. "Vì vậy, đó sẽ là một khó khăn."
