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Los volcanes en la Antártida y su relación con la astrobiología

En la naturaleza existen procesos que a primera vista parecen estar desligados, pero después de una juiciosa evaluación resultan estar íntimamente conectados. Tal es el caso de los procesos asociados con erupciones volcánicas y el metabolismo microbiano. Cualquier intento de investigar la emergencia y la evolución de la vida en la Tierra, o en cualquier otro lugar del universo, debe considerar el estrecho vínculo entre la vida y su cambiante entorno planetario.

La vida está sujeta a una variedad de cambios ambientales durante su permanencia en la superficie del planeta Tierra. Dichos cambios pueden ser de larga duración (por ejemplo, el cambio climático) o de corta duración (impactos de cometas y asteroides). 

 

Una influencia omnipresente en la vida ha sido el vulcanismo. Este proceso geológico es uno de los principales mecanismos generadores de desequilibrios geoquímicos y migración de fluidos en la superficie de un planeta o en su subsuelo cercano: el vulcanismo y la vida están inextricablemente vinculados.

 

El vulcanismo proporciona una fuente de energía geoquímica y el calor que genera hace circular una amplia gama de elementos y compuestos esenciales para la vida. No es de extrañar que las regiones volcánicamente activas fueran probablemente lugares donde las reacciones prebióticas podrían haber conducido al surgimiento de la vida. 

 

Los productos químicos de las regiones geotérmicas tienen un alto potencial de impulsar reacciones abióticas tempranas. Algunos ambientes volcánicos fríos, en los que la meteorización de las rocas facilita la liberación de hierro, son considerados como propicios para sustentar una variedad de organismos quimiolitótrofos (capaces de emplear diferentes compuestos inorgánicos reductores como fuente principal de energía), que incluyen oxidantes de hierro. 

 

Es precisamente en estos ambientes volcánicos fríos –como la isla Decepción (Antártida)– en los que se está investigando esa interacción entre volcanes, hielo y presencia de microorganismos extremófilos que pueda servir como modelo astrobiológico que les permita a las misiones futuras tener un referente de exploración microbiológica y la búsqueda de vida en otros planetas, especialmente en Marte. 

Durante la VIII Expedición de Colombia a la Antártida, investigadores del Grupo de Ciencias Planetarias y Astrobiología de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), en conjunto con investigadores de la Universidad de Alcalá de Henares (España), tuvieron la oportunidad de realizar un extenso trabajo de campo en la isla volcánica Decepción, con el fin de muestrear tanto material rocoso como diferentes tipos de suelo. 

 

Entre los propósitos se encuentra comparar geoquímicamente dichas rocas con las composiciones reportadas por misiones espaciales que han explorado la superficie de Marte, y así establecer parámetros comparativos en términos mineralógicos y su potencial geomicrobiológico para futuras exploraciones astrobiológicas al planeta rojo.

La exploración de la isla Decepción –y su evaluación como potencial análogo terrestre– sirvió para identificar otros lugares de interés dentro de la isla que permitan establecer parangones geológicos con el planeta Marte y sus procesos geológicos superficiales más relevantes tanto en el presente como en el pasado. Precisamente, como parte de esos procesos geológicos de mayor relevancia en la evolución geológica de Marte, se encuentra el vulcanismo y la interacción del magma con el agua superficial. Se estima que estas interacciones fueron relevantes hace miles de millones de años en las eras geológicas marcianas conocidas como Era Noeria y Era Hespérica.

 

La isla Decepción es un volcán activo con extensas áreas de glaciares entre las que destacan el Monte Kirkwood, la Terraza Kendall y el glaciar Negro, Rojo y Verde. En diferentes puntos se evidencia la presencia de fumarolas producto de la actividad geotérmica. Varios estudios reportan la presencia de ventilas hidrotermales de poca profundidad en la parte central, donde se han registrado zonas de anomalías térmicas producto de la interacción del magma con el agua oceánica. Los procesos hidrotermales y el hecho de que algunos minerales presentes en las rocas volcánicas proporcionen nutrientes para la vida, hacen que los sustratos volcánicos sean candidatos ideales para buscar vida en el registro de rocas terrestres y posiblemente en Marte. 

 

Investigaciones en esta misma línea muestran que los estudios en ecología microbiana, en particular de organismos extremófilos, paleobiología microbiana, identificación de biofirmas y la emergencia de la vida, se entrelazan con las diversas condiciones que se encuentran en los entornos volcánicos de la Tierra. En este aspecto, la Antártida no es una excepción. Por el contrario, las prístinas condiciones en las que se encuentra el continente blanco, lo hacen un lugar idóneo para diversos estudios, incluyendo la astrobiología. 

 

Los ambientes volcánicos proporcionan condiciones habitables que varían desde escalas micrométricas hasta planetarias. Investigar a fondo los factores que dominan la habitabilidad en ambientes volcánicos proporciona información valiosa sobre los factores físicos y químicos que controlan la distribución de organismos en la Tierra y el potencial de los ambientes volcánicos para albergar vida en otros lugares del sistema solar.

Perfil

David Tovar Rodríguez

Geólogo y magíster en Geología de la Universidad de Minnesota. Estudiante del Doctorado en Geociencias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) y de Investigación Espacial y Astrobiología de la Universidad de Alcalá (España). Investigador del Grupo de Ciencias Planetarias y Astrobiología (GCPA) de la UNAL y del Programa Antártico Colombiano.