Grónský ledový příkrov je v mnoha ohledech podobný ledovým světům sluneční soustavy a může nás naučit, jak hledat život

Mnoho oblastí na Zemi je mírné, na živiny bohaté a stabilní prostředí, kde se zdá, že život prospívá bez námahy. Ale ne na celé Zemi. Některé části, jako je grónský ledový příkrov, jsou nehostinné.

Při našem rodícím se hledání života jinde ve Sluneční soustavě je logické, že se budeme dívat na světy, které jsou okrajové a nehostinné. Naším nejpravděpodobnějším cílem jsou ledové světy jako Jupiterův měsíc Europa a Saturnův měsíc Enceladus. Tyto zamrzlé světy mají teplé oceány pod vrstvami ledu.

Co nám mohou grónské kryoekosystémy říci o hledání života na ledových tělesech, jako je Europa a Enceladus?

Jakékoli organismy přizpůsobené k životu Grónský ledovec (GrIS) musí být tvrdý. Je to extrémní prostředí, kde se život musí vypořádat s dlouhodobým vystavením teplotám pod nulou. Polární oblasti Země jsou také vystaveny více záření než jiné části Země, a to kvůli povaze magnetosféry. Podle některých vědců nám GrIS může pomoci při hledání života na jiných světech, kde jsou podobně extrémní podmínky.

Laura Sánchez-García je geovědka z Centro de Astrobiología v Madridu ve Španělsku. Sanchez-Garcia navštívila terénní místo v Grónsku v červenci 2021, aby studovala mikrobiální kryoekosystémy. GrIS je něco jako laboratoř pro studium těchto systémů a podle Sancheze-Garcii může mít ledová pokrývka důsledky pro naše hledání života na Europě, Enceladu a dalších ledových světech.

Laura Sanchez-Garcia obsluhující vrták na led na GrIS. Obrazový kredit: Laura Sanchez-Garcia/CAB (INTA-CSIC)

Není to jen samotný GrIS, který přitahuje veškerou tuto pozornost. Jsou zde také ledovcová jezera, rašeliniště, tající potoky a permafrost. Dohromady by všechna tato prostředí mohla hostit mikrobiální prostředí, která představují různá stádia evoluce psychrofilní mikroorganismy.

Úsilí Sancheze-Garcii se zaměřilo na to, co se nazývá lipidové biomarkery. Jsou to specifické organické molekuly, které lze vysledovat zpět k jejich zdrojovým organismům. Lipidy zahrnují tuky a vosky a mohou být fosilizovány a uchovány v sedimentárních horninách a v ledu prostřednictvím geologických časových rámců, na rozdíl od jiných markerů, jako je DNA a proteiny. Průlomy v genomice a bioinformatice pokročily ve studiu lipidových biomarkerů a pomohly rozšířit naše chápání historie mikrobiálního života na Zemi. Stejné objevy pomáhají formovat naše hledání života na jiných světech v naší sluneční soustavě.

Sanchez-Garcia a její kolega Daniel Carrizo získali vzorky ledových jader z různých míst na a kolem GrIS. Vzorkovali kombinaci staršího ledu, mladšího ledu a čistšího a špinavějšího ledu z hloubek mezi 50 až 80 cm (20 až 31 palců). Odebrali také vzorky roztavené vody a vzorky sedimentů z eroze skalního podloží a vzorky vody z různých typů jezer, včetně slaného jezera. Všechny vzorky byly filtrovány a analyzovány. Vzorky vody byly analyzovány chemicky, zatímco vzorky sedimentu a ledu byly analyzovány na lipidové biomarkery.

Sediment z eroze ledovcového podloží na grónském ledovém štítu. Obrazový kredit: Laura Sanchez-Garcia/CAB (INTA-CSIC)

Nakonec tým shromáždil vzorky mechů, trav, lišejníků a dalších rostlin. To jim umožnilo „...získat pohled na čerstvé izotopové signatury z vegetace přispívající k otisku lipidů v půdě…“ podle týmu. Co bude dál?

Studie půdy a vegetace v Kangerlussuaq Planetary Analogue Field Site. Kredity: Laura Sánche-García/CAB (INTA-CSIC).

Sanchez-Garcia a Carrizo jsou zpět v laboratoři se svými vzorky a hodlají zveřejnit své výsledky. Dvojice výzkumníků se zaměřuje na tři témata:

• Detekce psychrofilních zdrojů a metabolismů v grónském ledovci Issunguata Sermia.
• Molekulární a izotopová distribuce lipidových biomarkerů v ledovcových versus dešťových jezerech grónské oblasti Kangerlussuaq.
• Biologická sukcese na grónských půdách po ústupu ledovce na základě molekulárních a izotopových lipidových biomarkerů.

Výsledky studií, jako je tato, jsou důležité nejen pro pochopení historie Země, ale také pro astrobiologii. Data pomáhají vytvářet modely interakce chemie, biologie a geologie. Umožňuje vědcům lépe porozumět uhlíkovému cyklu Země a tomu, jak se kyslík hromadí v atmosféře, což je událost, která byla kritická pro vývoj složitých organismů.

Vhled do vývoje života na Zemi pomáhá při hledání života na jiných světech. Tento výzkum extrémofilů na Zemi pomáhá vytvářet profily misí pro místa jako Enceladus a Europa. Úspěšné mise spoléhají na kladení správných otázek ve správný čas pomocí správné technologie. Výzkum, jako je tento, pomáhá upřesnit otázky.

Umělecký dojem z interiéru Evropy na základě dat získaných vesmírnými sondami Galileo Uznání: NASA

Astrobiologové jsou si docela jisti, že pro vznik života musí být voda v kontaktu s kameny. Na Enceladu i na Europě se vědci domnívají, že kameny a slaná voda jsou v kontaktu, přičemž dalším významným prvkem je led. Grónský ledový štít dává výzkumníkům, jako je Sanchez-Garcia, příležitost upřesnit naše chápání toho, jak to všechno probíhá.

Jedním z hlavních cílů astrobiologie je pochopit, jak se Země sama stala obyvatelnou. Jak, kdy a proč se stal obyvatelným? Pokud jsou jiné světy v naší sluneční soustavě obyvatelné, jak to můžeme vědět?

Jedna velká, konečná odpověď na tyto otázky je nepravděpodobná. Místo toho je pravděpodobnější řada menších odpovědí. Možná tento výzkum na Grónském ledovém štítu nějaké poskytne.

Více:

• Tisková zpráva: Zkoumání molekulárních a izotopových otisků života na kryoekosystémech Grónského ledového příkrovu (GrIS) s astrobiologickým zájmem o ledové světy.
• Video ESA: Seznamte se s odborníky: Extrémní život
• Vesmír dnes: Nutričně chudé a energeticky vyhladovělé. Jak by mohl život přežít v extrémech sluneční soustavy