Lago Untersee

Geografia

O lago Untersee fica no interior das Montanhas Gruber da Terra Central da Rainha Maud, no leste da Antártica, que fica aproximadamente na mesma longitude que Huab, no Parque Nacional da Costa do Esqueleto, na costa norte da Namíbia. Está situado a 90 quilômetros (56 mi) a sudoeste do Oasis Schirmacher. Aurkjosen Cirque fica no lado leste do lago.

O lago tem aproximadamente 6,5 quilômetros (4,0 mi) de comprimento e 2,5 quilômetros (1,6 mi) de largura e possui uma área de superfície de 11,4 quilômetros quadrados (4,4 m²) (3,9 quilômetros quadrados (3,9 metros quadrados) também é relatada). Sua profundidade máxima é de 169 metros (554 pés). Está permanentemente coberto de gelo, que tem uma espessura média de 3 metros (9,8 pés) no verão. O lago é represado pela geleira Anuchin e a água derretida da geleira Anuchin é a principal fonte de água. O lago não tem saída. A água é perdida através da sublimação e ablação da cobertura de gelo. O lago é categorizado como um lago ultra-oligotrófico.

O lago Ober-See, um lago glacial menor (3,4 quilômetros quadrados (1,3 m2), está localizado a poucos quilômetros a nordeste e é semelhante na maioria dos aspectos.

História

Os estudos de isótopos estabeleceram que o lago tem uma cobertura permanente de gelo. Além disso, os estudos realizados durante o verão austral confirmam as características homogêneas do lago, com convecção térmica como o motivo dado para sua natureza hidro-geoquímica e isotropical. É reabastecido perenemente por um processo de derretimento subaquático do gelo da geleira adjacente. Também afirma que o lago existia durante o período do Holoceno, quando emergiu de um lago de água derretida.

Estudos do lago Untersee revelaram que existem vários pedregulhos grandes que dam o lago. Os estudos geodésicos realizados durante duas temporadas de verão indicaram que os pedregulhos se movem a uma taxa anual de 1,1 a 3,9 metros (3,6-12,8 pés). O tempo de permanência dos pedregulhos foi estimado em 500 anos. Os pedregulhos flutuantes, com vários metros de diâmetro, evoluíram como resultado de depósitos de detritos da interação pró-glacial, desperdício em massa de colinas ao redor do lago e do deslocamento do gelo glacial pelo gelo do lago.

O lago foi descoberto pela primeira vez pela expedição alemã da Antártica de 1938–39. Depois disso, várias expedições estudaram as características do lago. O primeiro estudo de reconhecimento do lago foi realizado por N. G. Kosenko e D. D. Kolobov no início de 1969, seguido de mais estudos de cientistas russos e alemães, a saber, por W. D. Hermichen et al. (1985), E. Kaup et al. (1988) e A. Loopmann et al. (1988).

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Nos estudos realizados antes de 1991-92, sobre parâmetros físicos e químicos da água do lago, afirmou-se que o lago Untersee era bem misturado e não estratificado. No entanto, os estudos realizados no verão de 1991-92 encontraram estratificação significativa em uma calha de 500 metros (1.600 pés) de largura na parte sudeste do lago, onde tem até 105 metros (344 pés) de profundidade. Havia gradientes verticais nítidos de temperatura, pH, oxigênio dissolvido e condutividade elétrica. Enquanto uma termoclina foi registrada a uma profundidade entre 40 metros (130 pés) e 50 metros (160 pés), uma oxiclina seguida a 70 a 80 metros (230-260 pés), com uma quimoclina estendendo -se de 80 metros (260 pés) a fundo do lago. Abaixo de 80 metros (260 pés), a coluna de água era anóxica e cheirava a sulfeto de hidrogênio. A presença de sulfeto de hidrogênio foi associada à diminuição das concentrações de sulfato, indicando que provavelmente surgiu da redução bacteriana do sulfato.

O teor de sal dos níveis superiores do lago é cerca de 50 vezes o da água derretida glacial. A salinidade aumentou abaixo de 80 metros (260 pés), com concentração de íons de sódio e condutividade eletrolítica mais que dobrando. O lago é altamente alcalino (pH 10,4) até uma profundidade de 70 metros (230 pés); Abaixo dessa profundidade, o pH cai, atingindo o valor ligeiramente ácido de 6,1 na profundidade máxima. A proporção de metano no sedimento no fundo do lago é a mais alta registrada para qualquer lago do mundo, segundo cientistas da NASA.

Em 2008, como parte da Expedição Internacional Antártica da Fundação Tawani 2008 (veja abaixo), Dale Andersen e Ian Hawes descobriram estromatólitos cônicos crescendo no lago Untersee, os maiores vivos conhecidos até o momento. Pequenos pináculos microbianos também estão presentes, e parece que os grandes estromatólitos cônicos e os pequenos pináculos são feitos por diferentes comunidades microbianas. Essas comunidades fornecem um análogo importante a alguns dos estromatólitos fósseis mais antigos encontrados até o momento.

Expedições

Em novembro e dezembro de 2008, a "Fundação Tawani 2008 Antártica International Expedition", liderada por Richard Hoover, do Marshall Space Flight Center da NASA, usou o lago como cama de teste em sua caçada pela extrema vida. As condições no lago são semelhantes em alguns aspectos aos que se pensam existir em outras luas e planetas que contêm gelo e metano; Assim, este lago pode fornecer um análogo a ambientes que existem em outros lugares no espaço. A expedição encontrou várias novas cepas de microorganismos extremófilos nas águas do lago, incluindo um quimolitotrófico que metaboliza o hidrogênio.

Essa expedição envolveu uma equipe internacional interdisciplinar de dez cientistas e dois professores que exploraram não apenas o lago Untersee, mas também o Oasis Schirmacher. Os aspectos geomicrobiológicos desta expedição tinham três objetivos: "Para testar a emissão de fluorescência induzida por laser (L.I.F.E.) a ser usada para a exploração do Regolito e Pólos de Marte; monitorar a mudança climática global; e avaliar métodos para detectar contaminação por hidrocarbonotes e subsequente biografia; Remediação em um ecossistema frágil e ameaçado de extinção. " Os resultados indicam que o lago Untersee, como uma região permanentemente coberta de gelo, tem muito pouco solo utilizável e pode ser comparado às regiões polares de Marte.

Experimentos realizados examinaram os metagenomas dos eucariotos; procuradores e vírus identificados que habitam o lago; Forneceu evidências de transferência de genes horizontais mediada por vírus e alterações adaptativas de fenótipo metabólico ou protetor a frio, identificaram conexões de nanofios microbianos entre várias espécies na interface da água gelo, na coluna de água e no sedimento; e estimativas estabelecidas de biomassa da vida no gelo do lago durante a estação de crescimento do início da primavera, usando técnicas de imagem de fluorescência induzida por laser (L.I.F.E.).

Dois mergulhadores científicos também fizeram parte dessa equipe. Dale Andersen, com o Carl Sagan Center do Instituto Seti, para o Estudo da Vida no Universo, e Ian Hawes of Aquatic Research Solutions mergulharam no lago Untersee para estudar suas comunidades microbianas únicas.