Dolda under en halv mil is, Antarktis sjön med liv

Det mörka vattnet i en sjö som ligger djupt under västantarktisens isark och några hundra mil från Sydpolen vattnar av bakterieliv, säger forskare - trots att det är en av de mest extrema miljöerna på jorden.

Upptäckten har konsekvenser för sökandet efter liv på andra planeter - särskilt på planeten Mars, där tecken på en begravd sjö av flytande saltvatten sågs i data som rapporterades förra året av Europeiska rymdorganisationens kretslopp rymdskepp Mars Express.

Expeditionsledare John Priscu, professor i polär ekologi vid University of Montana, berättade i en telefonintervju från Antarktis denna vecka att tidiga studier av vattenprover tagna från Lake Mercer - som ligger begravd under en glaciär - visade att de innehöll ungefär 10 000 bakterier celler per milliliter.

Det är bara cirka 1 procent av de 1 miljoner mikrobiella celler per milliliter som vanligtvis finns i det öppna havet, men en mycket hög nivå för en sollös vattenmassa som ligger begravd djupt under en Antarktisk glaciär.

Priscu sa att de höga nivåerna av bakterieliv i den mörka och djupt begravda sjön var tecken på att det kan stödja högre livsformer, till exempel mikroskopiska djur som tardigrades. [Se Photos of Expedition to Subglacial Lake Mercer]

"Vi såg massor av bakterier - och [sjön] -systemet har tillräckligt med organiskt material, skulle du tro, för att stödja högre livsformer." Priscu sa. "Vi kommer verkligen att leta efter högre organismer, som djur ... men det kommer inte att göras på ytterligare ett par månader."

Överflödet av bakterieliv i Lake Mercer kompletterar upptäckten av höga nivåer av bakterieliv i Antarktis närliggande subglacial Lake Whillans 2013 - en expedition som också leddes av Priscu.

Forskare teoretiserar att bakterierna i Lake Whillans - och eventuellt Lake Mercer - överlever på avlagringar av kol som lagts av fotosyntesiserande organismer för mellan 5000 och 10 000 år sedan, när de begravda sjöarna kan ha anslutits till det öppna havet.

Djup, mörk sjö

Den 25-medlemmars expeditionen till subglacial Lake Mercer flög tillbaka till den amerikanska antarktiska basen vid McMurdo Station förra veckan från deras läger på västantarktiska isisen, ungefär 370 mil (600 kilometer) från Sydpolen.

Den begravda sjön täcker ett område på cirka 139 kvadratkilometer under isen.

Under deras vistelse på isen från mitten av december förra året använde expeditionsteamet borrar och varmt vatten för att öppna ett borrhål från deras läger vid den frusna ytan ner till den begravda sjön med flytande vatten.

Priscu sade att borrteamet tråkade igenom 1 464 fot is och vattnet under var en kylig 30,8 grader Fahrenheit (minus 0,65 grader Celsius), så att vetenskapliga forskare kunde ta vattenprover och sedimentkärnor från sjön, vilket var cirka 15 meter djup på den platsen.

Borrhålen i isen hölls öppen i ungefär 10 dagar, och de vetenskapliga provtagningsuppgifterna stoppades två gånger medan det breddades med varmt vatten, sade han. [Antarktisfoton: Meltwater Lake Hidden Beneath the Ice]

Expeditionen återvände till McMurdo Station förra veckan med mer än 15 liter (60 liter) vatten från den begravda sjön och en sedimentkärna med en längd på mer än 16 fot - den djupaste sedimentkärnan som någonsin tagits under västantarktiska isen lade Priscu.

Frysta våtmarker

Priscu hoppas att laboratorieundersökningar av sedimentkärnorna, i synnerhet, kommer att hjälpa forskare att lära sig mer om västantarktisens isark under de senaste tiotusentals åren, "när det senast var isfritt och saker av den naturen , Sa Priscu.

Teamet hade också sänkt ett specialiserat fjärrstyrt undervattensfordon (ROV) i det mörka vattnet i den begravda sjön, såväl som flera kameror, som de brukade ta bilder och göra video av sjöbotten, sa han.

Priscu anser att de mer än 400 begravda sjöarna i flytande vatten över den frusna kontinenten Antarktis bildar ett unikt ekosystem av flytande vatten, inklämt under den tjocka ishyllan och de frysta klipporna i den antarktiska kontinentalskorpan.

"Jag har föreslagit att hela isarken är ett stort våtmark med floder och sjöar - och några av floderna sträcker sig över ett område på Amazonas storlek, men med inte så mycket vatten," sade han.

"Här har du 70 procent av världens sötvatten - det är inte vettigt att det inte finns något liv där nere. Och nu har vi bevisat att det finns, vi har förvandlat den åsikten," sade Priscu.

Priscu tror också att allt liv under den frusna ytan på planeten Mars kan följa mönstren som ses i Antarktis subglaciala sjöar.

"Den nya kunskapen som vår forskning har gett om subglaciala miljöer, särskilt det faktum att de har en mångsidig mikrobiell sammansättning, kommer att ge oss information om vilken typ av liv som kan ha funnits på Mars", sade han. "Detta är särskilt viktigt för Mars 2020, som tar grunda kärnor från planetens yta."

Framtida expeditioner till Antarktis begravda vätskevattensjöar kommer sannolikt att fokusera på de största kropparna med begravd flytande vatten - som Vostoksjön i östra Antarktis, även om någon expedition till den regionen skulle möta allvarliga utmaningar, sade Priscu.

"Vostok är 1 000 meter djup och under 4 000 meter is, så det skulle vara ett problem av en utmaning. Och det är också uppe i 4000 meters höjd att arbeta på," sade han. "Så det skulle vara svårt."

• Extreme Antarktis: Fantastiska bilder av Lake Ellsworth
• Kallt, mörkt och levande! Livet upptäckt i den begravda Antarktisjön
• De 10 konstigaste platserna där livet finns på jorden

Ursprungligen publicerad den .