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Summary (Apr 24, 2003): El extraño campo de afloramientos descubierto hace poco más de dos años ha sorprendido a los científicos, no solo porque son los respiraderos más altos jamás vistos - hacen parecer pequeñas a la mayoría de fumarolas de otros lugares, superándolas en 100 pies-- sino también porque los fluidos que forman estas fumarolas obtienen el calor a partir de las reacciones del agua salada con un manto de rocas formadas hace un millón de años, y no de la joven actividad volcánica.
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Traductor : Michael Artime
Publicado :2003-04-28
Temas :VIDA,MICROBIOLOGIA,GEOLOGIA
Artículo original en inglés
Expedición a la ciudad perdida: Vida a partir de reacciones rocosas
2003-04-24
Basado en una edición de la Universidad de Washington - Oceanografía
El extraño campo de afloramientos descubierto hace poco más de dos años ha sorprendido a los científicos, no solo porque son los respiraderos más altos jamás vistos - hacen parecer pequeñas a la mayoría de fumarolas de otros lugares, superándolas en 100 pies-- sino también porque los fluidos que forman estas fumarolas obtienen el calor a partir de las reacciones del agua salada con un manto de rocas formadas hace un millón de años, y no de la joven actividad volcánica. -
El campo no se parece a ninguno visto antes, según Deborah Kelley, profesora de oceanografía asociada a la Universidad de Washington, y Jeff Karson, co-director científico y profesor de ciencias de la Tierra y Océanos de la Universidad Duke. Ambos visitaron los campos de fumarolas hidrotermales negras que los científicos llevan estudiando desde la década de los 70.
El notable campo de afloramientos hidrotermales, llamado así porque se asienta parcialmente en una montaña submarina del Macizo Atlantis, que fue descubierta en medio del Océano Atlántico a unas 1.500 millas de la costa este de los Estados Unidos durante una expedición que ni siquiera estaba buscando fumarolas hidrotermales.
"Quizás una buena analogía," explica Kelley, "puede ser imaginarse volando en un pequeño avión usando un radar en la oscuridad a través de un bosque de secuoyas sin mapa y sin forma sencilla de localizarse. Si vuelas bajo, cerca de los troncos de los árboles será muy difícil ver el resto de la arboleda, pero si vuelas alto, los árboles individuales aparecerán como puntos en el radar. De modo similar, este es el método que usamos para explorar la Ciudad Perdida."
Ahora los dos científicos que fueron los primeros en viajar en un sumergible hasta el campo, tras su sorprendente descubrimiento el 4 de Diciembre del 2.000, están codirigiendo una expedición diseñada por la Fundación Nacional de Ciencia para cartografiar e investigar el campo con detenimiento.
Un sitio web lanzado hoy seguirá a los 24 científicos a bordo del buque de exploración, el Atlantis, durante la expedición de 32 días que comenzará el 21 de Abril.
Eyectando Vida, Pero No Volcánica
La Ciudad Perdida es inconfundible en parte, debido al poderoso respiradero de 180 pies localizado allí, y al que los científicos llamas Poseidón, que es mucho mayor que las fumarolas negras estudiadas previamente, las cuales en su gran mayoría alcanzaban 80 pies o menos. La chimenea de la fumarola negra más alta jamás vista medía 135 pies y estaba localizada cerca de la costa de Washington (hace pocos años se vino abajo).
En comparación con las fumarolas negras, que tienen motas oscuras producidas por la mezcla de minerales sulfúricos, las fumarolas de la Ciudad Perdida expulsan casi un 100% de carbonatos, el mismo material que las piedras calizas de las cuevas, y las emisiones varían cromáticamente de un bonito y limpio blanco hasta la crema o gris.
Las diferencias vienen porque los afloramientos hidrotermales - un proceso en el cual el agua circula bajo el suelo marino, ganando calor y elementos químicos hasta que está lo suficientemente caliente como para volver al océano -- no parece tener conexión con la actividad volcánica y cámaras de magma. Al contrario que la mayoría de los sistemas, crestas y centros de emisión del interior del océano. Allí, donde se forma el joven suelo marino, a menudo en forma dramática durante erupciones volcánicas, es donde las fumarolas de agua pueden alcanzar altísimas temperaturas de hasta 700º F.
Un centro de emisión rápido se reestructura cada 5 o 10 años, mientras que esto es bastante más raro en el Poseidón, donde las reestructuraciones pueden suceder solo una vez cada 5.000 o 20.000 años.
La Ciudad Perdida está a nueve millas del centro de emisión más cercano y se asienta en una cresta de 1,5 millones de años. El calor, generado por los cambios químicos en las rocas, parece provenir de los afloramientos: el agua salada se permeabiliza en las profundidades de la superficie fracturada hasta el manto de rocas, donde transforman el mineral de olivina en un nuevo mineral, la serpentina. El calor no es tan grande como en los lugares con actividad volcánica, pero es lo suficientemente alto como para provocar la circulación hidrotermal y producir emisiones desde los afloramientos de 105º a 170º F.
Vida en Casa en la Ciudad Perdida
Los afloramientos de fluidos de la Ciudad Perdida dan cobijo a una comunidad de microorganismos que se cree que viven del metano e hidrógeno, ambos subproductos de la serpentinización. Esto lleva a Kelley, Karson y otros, a especular que la vida en este planeta pudo haber comenzado justamente en un medioambiente como este, y más teniendo en cuenta que en las primeras fases en la historia de la Tierra, una gran cantidad de manto rocoso estaba expuesto al agua marina. Y lo mismo podría estar ocurriendo en otros mundos.
"Los carbonatos de la Ciudad Perdida albergan una densa diversidad de comunidades microbiales, " apunta kelley. "Los organismos forman una delgada película que cubre la superficie mineral. Creemos que estos sistemas darán cobijo a comunidades microbiales extensivas, entre las que tal vez se incluyan bacterias del metano y de la oxidación del hidrógeno."
Se cree que una tercera parte de la biomasa total de la Tierra reside a cientos de metros bajo la superficie de los océanos. Se estima que la densidad celular debe ser altísima, en torno a mil millones de células por centímetro cúbico.
"Desafortunadamente, los instrumentos aún no están lo bastante desarrollados como para caracterizar las poblaciones microbiales," dice Kelley, aunque las muestras de cultivos en laboratorio indicaron que los microorganismos amantes del calor se adaptan y crecen bien en rangos de temperaturas termofílicas (50-70º C) y mesofílicas (25º C). "El objetivo a largo plazo es desarrollar estaciones de observación del suelo submarino que nos permitan investigaciones prolongadas acerca del apoyo volcánico a la vida en estos ambientes, y también investigar como afectan los terremotos a la emisión de gases del suelo oceánico y a la vida microbial. Estas son la clase de preguntas que tienen alcance planetario. Tal vez aprendiendo como abordar tales preguntas obtengamos guías útiles acerca de la exploración de otros planetas."
¿Qué sigue?
El equipo abandona Barbados el 21 de Abril a bordo del Atlantis, patrocinada por Woods Hole. Tardarán 5 días en alcanzar el punto del océano que cubre la Ciudad Perdida, donde los investigadores usarán el sumergible Alvin, así como un explorador autónomo no tripulado.
Entre los destacados en la expedición figura el piloto Pat Hickey, que guió a Kelley y Karson a bordo del Alvin a observar la Ciudad Perdida, el día después de que el sonar indicase su presencia tras unas inspecciones rutinarias llevadas a cabo por un vehículo no tripulado, manejado por control remoto. Solo hubo tiempo para una simple inmersión antes de que la expedición concluyese y el mal tiempo comenzase, de modo que los científicos solo pueden decir que el campo mide 300 por, tal vez, 1700 pies y que aproximadamente cuenta con 30 estructuras de ventilación. Desde entonces el campo ha sido visitado por una tripulación filmográfica de los Estados Unidos, que no incluía a científicos, y por un grupo Ruso que tomó una pocas muestras.
El trabajo de este y del próximo mes incluirá un estudio del agua que hay sobre el campo, en busca de pistas que ayuden a encontrar otras Ciudades Perdidas y la visita a una montaña cercana que parece prometedora. Los investigadores examinarán también el crecimiento de los microorganismos que extraigan de las chimeneas.
El proyecto engloba a científicos, ingenieros y estudiantes de la Universidad de Washington, de la Universidad Duke, de la Institución Oceanográfica Woods Hole, de la Administración Nacional Atmosférica y Oceánica, El Instituto Suizo para la Mineralogía y Petrología y la Institución Nacional de Japón para la Ciencia Industrial Avanzada y Tecnología. Los colaboradores son: Jeff Karson, Universidad Duke, Copiloto durante la inmersión del descubrimiento; Matt Schrenk (estudiante graduado en astrobiología de la Escuela de Oceanografía de la Universidad de Washington); y John Baross, también miembro facultativo en astrobiología y oceanografía.
Astroseti.org
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