Volg Duurzaamnieuws op Google News | Discover | of als voorkeursbron op Google
Na 24 jaar boren bereikten onderzoekers in 2012 het Vostokmeer, 3.623 meter onder het Antarctische ijs. Sindsdien proberen microbiologen te achterhalen of in het donkere, afgesloten water leven schuilt dat nergens anders voorkomt.
Onder het poolijs. Foto: iStock – artfoliophoto
Het Vostokmeer is ongeveer zo groot als Corsica, maar ligt verborgen onder een ijskap die bijna vier kilometer dik is. Radar bracht het meer al in 1974 aan het licht, waarna de Europese satelliet ERS1 in 1993 bevestigde dat zich onder Antarctica een enorme watervlakte uitstrekt. Daar heersen -3 graden, een druk van 360 bar en complete duisternis. De sporen van micro-organismen die onderzoekers in en rond dit afgesloten ecosysteem vinden, zijn omstreden.
De boorkern vertelt ook een ouder klimaatverhaal
De boorput bij onderzoeksstation Vostok ging niet in één keer door naar het water. Het traject werd stilgelegd, want het ijs bevat klimaatarchieven die 420.000 jaar teruggaan.
Onder Antarctica zijn inmiddels 68 subglaciale meren bekend. Vostok is daarvan het grootste, en het water zit al meer dan 1 miljoen jaar afgesloten van de buitenwereld. Dat maakt elk spoor van leven lastig te duiden, want zit het er al heel lang, of is het later meegekomen met de boring?
Goed om te weten
Accretie-ijs ontstaat wanneer water uit het meer tegen de onderkant van de ijskap weer bevriest. Die ijslaag is voor biologen een indirect monster van het meer zelf.
De laatste meters vroegen om een slimme omweg
Het nieuwe overwinteringsgebouw van Vostok station, boven het gelijknamige subglaciale meer in Antarctica. Beeld: Arctic and Antarctic Research Institute, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons.
De boring bereikte een diepte van 3.623 meter. In de boorput zat een vloeistof op basis van kerosine, bedoeld om te voorkomen dat de put dichtvriest.
Die vloeistof mocht niet in het meer terechtkomen. Daarom rekende het team erop dat de druk van het water de vloeistof in de put omhoog zou duwen. Dat gebeurde ook: het water steeg ongeveer 40 meter op en vroor vervolgens vast.
Pas aan het eind van 2012 konden onderzoekers dat bevroren water terughalen. De boring ging in januari 2013 verder en op 10 januari namen zij voor het eerst een watermonster uit het meer.
Een donkere, zuurstofrijke plek zonder zonlicht
In accretie-ijs vonden microbiologen eind jaren 90 al tussen 200 en 300 bacteriecellen per milliliter. Veel van die cellen bleken in kweekproeven nog levensvatbaar.
Uit honderden kweken kwamen 18 verschillende bacteriële typen naar voren. Fotosynthese is hier onmogelijk, omdat organismen zonder licht hun energie uit chemische reacties moeten halen.
- Het water en ijs bevatten veel zuurstof.
- De druk kan organismen van het aardoppervlak flink belasten.
- Microben zouden er kunnen leven van chemische stoffen en de stikstofkringloop.
Voor Europese ruimtevaartonderzoekers is dat een bruikbare proefomgeving op aarde. IJsmanen als Europa, die om Jupiter draait, en Enceladus bij Saturnus hebben vermoedelijk ook water onder een dikke ijslaag.
DNA-vondst zorgde voor flinke discussie
De eerste analyse van opgehaald ijs leverde in oktober 2012 geen overtuigend leven op. Het materiaal bleek vooral ijs dat tijdens de boormanoeuvre aan de boor was vastgevroren.
Microbioloog Sergei Bulat van het Petersburg Nuclear Physics Institute meldde in maart 2013 genetisch materiaal dat voor minder dan 90 procent overeenkwam met bekende soorten. Zijn team stelde dat het om één of meer onbekende bacteriën kon gaan.
Die conclusie kreeg meteen tegenwind, vooral omdat boorvloeistof en materiaal van het oppervlak een monster kunnen besmetten. Bulat maakte daarom een catalogus van mogelijke verontreinigingen uit de kerosinevloeistof, zodat die te onderscheiden zijn van microben die werkelijk uit het meer komen.
Honderden soorten, maar nog geen eindbewijs
Een studie uit 2020 van Colby Gura en Scott O. Rogers van de Bowling Green State University vond in accretie-ijs en basaal ijs dat richting het meer stroomt minstens 407 bacteriesoorten en 103 eukaryote soorten. Eukaryoten zijn organismen met cellen die een celkern hebben, zoals schimmels, algen en dieren.
Een deel van die micro-organismen kan stappen uitvoeren in de stikstofkringloop. Dat wijst op een mogelijk werkend ecosysteem, al blijft de herkomst van individuele cellen een punt van discussie zolang monsters via een boorput naar boven komen.
Bulat en zijn collega’s bereiden nieuwe monsters voor die verontreiniging scherper moeten scheiden van leven uit het meer, met analyses van zowel DNA als actief RNA.
