Lago Vostok
Para otros usos de este término, véase
Vostok.
El lago Vostok es un lago subglacial en la Antártida. Está ubicado por debajo de la base Vostok rusa, a 3.748 m bajo la superficie de la placa de hielo antártica central, totalmente aislado del exterior y protegido de la atmósfera.
Descubrimiento y toponimia
El nombre de este lago subglaciar proviene de la palabra del idioma ruso "Восток" = Vostok que significa Oriente u Este. Toma el nombre de la "Vostok", la corbeta de 900 toneladas del explorador ruso Fabian von Bellingshausen.
Este lago permaneció desconocido hasta hace poco tiempo debido a su ubicación geográfica, lo cual lo convierte en una de la últimas zonas por explorar del planeta. El lago fue descubierto como tal por el científico ruso (en ese entonces soviético) Andrei Kapitsa entre fines de los años 1950 y los 1960. Posteriormente estudiosos rusos y británicos ratificaron la existencia del lago en 1996 mediante la combinación de datos de diversas fuentes, incluyendo observaciones aéreas de radar y altimetría de radar desde el espacio. La existencia de agua líquida bajo la capa de hielo de varios kilómetros se ha confirmado y constituye el lago sin contaminar científicamente más prometedor de la Tierra. El agua que contiene es muy antigua, con un tiempo de residencia medio de 1 millón de años que contrasta con los 3600 años del lago Ontario, — lo típico para lagos de este tamaño —.
Características
El lago Vostok visto desde el espacio (
NASA GSFC)
Con un tamaño similar al del lago Ontario, tiene unas dimensiones de 250 km de largo por 50 km de ancho, y está dividido en dos profundas fosas por una cordillera. El agua líquida sobre la cordillera tiene una altura de 200 m, unos 400 m en la fosa norte y 800 m en la sur. El lago Vostok cubre un área de 15.690 km² y tiene un volumen estimado de 5.400 km³ de agua dulce, curiosamente se considera que esa agua dulce se mantiene en estado líquido pese a que su temperatura promedio sería de -3ºC (tres grados centígrados bajo cero), esto se explica porque el agua de este lago se encuentra comprimida a una presión de 360 atmósferas (tal presión impide la solidificación del agua a esa temperatura). En mayo de 2005 se halló una isla en el centro del lago.
Temperatura del agua
La temperatura media del agua es de alrededor de −3 °C por debajo del punto de congelación. En cuanto al por qué permanece líquida en el lugar más frío del planeta, se han sugerido diversas hipótesis, como por ejemplo, que el calor interior de la tierra calienta las rocas bajo el lago, o que la cubierta de hielo, que es un mal conductor de calor, pueda estar actuando como una manta aislante protegiéndolo de las frías temperaturas de la superficie. Otra posibilidad es que el lago no haya tenido tiempo de congelarse tras un periodo templado que finalizó hace alrededor de 5.000 años. Una cuarta hipótesis es que permanezca líquida debido a la presión de la masa de hielo que la cubre, pues el hielo se funde con la presión.
Investigación de núcleos de hielo
Los investigadores que trabajan en la base Vostok obtuvieron en 1998 uno de los núcleos de hielo más largos que se han conseguido. Un equipo conjunto ruso, francés y estadounidense, perforó y analizó el núcleo de hielo de 3.623m de longitud. Las muestras analizadas del hielo cercano a la superficie del lago obtenidas de los núcleos perforados tienen una antigüedad de 420.000 años, sugiriendo que el lago ha permanecido sellado bajo la placa de hielo entre 500.000 y más de 1 millón de años. Las perforaciones se detuvieron a 120 m sobre la supuesta frontera que separa el agua líquida del lago y la capa de hielo para evitar la contaminación biológica del mismo.
En la parte más profunda del núcleo, formada por el hielo que se cree que procede de la congelación del agua del lago en la base de la capa de hielo, se han encontrado evidencias de vida en forma de microbios que sugieren que el agua del lago puede albergar uno o varios ecosistemas, ya que también se sabe que el lago está formado por dos fosas separadas por una cordillera y se ha sugerido que las composiciones químicas y biológicas de ambas podrían ser diferentes.
Concentraciones de dióxido de carbono y relación con la variación de temperatura en los últimos 420 000 años
Concentraciones de dióxido de carbono en los últimos 420 000 años. El período industrial desde 1850 a 2012 está pintado en rojo.
Cuando nieva queda aire atrapado en los copos. En los polos y en otras regiones la nieve nunca se funde y termina formando hielo y ese aire queda atrapado en pequeñas burbujas. Normalmente en cada kilogramo de hielo quedan atrapados 100 militros de aire. De este modo el hielo polar funciona como un “museo del aire” proporcionando información de la composición de la atmósfera hasta medio millón de años atrás.
Las técnicas de extracción y análisis de gases proporcionan las concentraciones de CO2 anteriores al momento actual y aportan evidencias del cambio climático.
Los registros de hielo muestran que las concentraciones de CO2 no tienen precedente en los últimos 650 000 años.1
Altas presiones y concentraciones de oxígeno
El lago Vostok es un entorno oligotrófico extremo, supersaturado de oxígeno con unos niveles típicos 50 veces mayores que los encontrados en los lagos de agua dulce normales de la superficie de la Tierra. El enorme peso de la placa de hielo continental sobre el lago Vostok podría contribuir a la elevada concentración de oxígeno. Aparte de disolverse en el agua, el oxígeno y otros gases son atrapados en un tipo de estructura denominada clatrato. En las estructuras de clatrato, los gases quedan encerrados en una jaula helada y presentan un aspecto de nieve prensada. Esas estructuras se forman debido a las altas presiones de la profundidad del lago Vostok y serían inestables si se expusieran a la presión normal a nivel del mar. Debido a este hecho, si el agua saliera del lago Vostok durante las perforaciones podría expandirse de forma explosiva, como el agua carbonatada de un refresco con gas, convirtiéndose en un riesgo para los científicos, además de exponer el lago a una posible contaminación. Ningún otro lago natural en la Tierra contiene tanto oxígeno. Esto obligaría a los posibles organismos del lago Vostok a soportar un elevado estrés por oxidación afectándolos considerablemente ya que los mismos pueden haber desarrollado adaptaciones especiales, como elevadas concentraciones de enzimas protectoras para sobrevivir en el ambiente del lago.
Anomalía magnética
A partir del 2001, un grupo de científicos estadounidenses comenzó a sobrevolar el lago Vostok a baja altura, con el fin de estudiar la actividad magnética que se verifica por allí. Durante estos sobrevuelos, se descubrió una poderosa anomalía magnética en la zona suroriental del lago. La discrepancia se calculó en 1000 nanoteslas, una cantidad enorme, cuyas causas son desconocidas. Otra característica de la anomalía es su extraordinaria amplitud, ya que se extiende por unos 166 kilómetros cuadrados.
Michael Studinger, de la Universidad de Columbia (Columbia University), sostuvo que muy probablemente, la corteza terrestre es muy delgada en el fondo del lago. Por tanto, la cercanía con el manto causaría un aumento de la actividad magnética.
El geólogo Ron Nicks sostiene, en cambio, exactamente lo contrario: la delgadez de la corteza y la consiguiente cercanía del manto causarían un calentamiento de la costra misma y esto debería reducir la actividad magnética en vez de aumentarla.
Mareas del lago
En abril de 2005, investigadores alemanes, rusos y japoneses descubrieron que el lago también posee mareas. Dependiendo de la posición del Sol y la Luna, la superficie se eleva entre 1 y 2 cm. Los investigadores asumen que la fluctuación de la superficie del lago tiene el efecto de una bomba que mantiene el agua circulando, lo cual jugaría un papel crucial en la supervivencia de los microorganismos.
Interconexión de lagos subglaciales
A principios del 2006 un equipo de científicos del Reino Unido descubrió grandes ríos [cita requerida] que fluyen a cientos de metros de profundidad bajo el hielo de la Antártida. Los expertos, dirigidos por el profesor Duncan Wingham, del University College London (UCL), averiguaron que esos ríos, del tamaño del Támesis londinense (346 kilómetros de longitud), conectarían la red de los denominados "lagos subglaciales" a lo largo de grandes distancias. Esto reforzaría la hipótesis de que lagos como el Vostok hayan mantenido en ocasiones contacto con el exterior, por oposición a la teoría anterior, que afirmaba que el agua se movía a través del hielo mediante un lento proceso de filtración sin contacto directo con otros ecosistemas.
Especulaciones sobre la existencia de vida, y comparaciones con la luna joviana Europa
Debido a la similitud de las condiciones del lago a las que se podrían encontrar bajo la corteza helada de algunos cuerpos del Sistema Solar como Europa, una luna de Júpiter, el confirmar que la vida puede sobrevivir en el lago Vostok supondría reforzar los argumentos a favor de la presencia de vida en entornos parecidos fuera de la Tierra, proporcionando en cualquier caso un entorno útil para probar y desarrollar la tecnología necesaria para realizar este tipo de exploraciones.2
Investigaciones recientes y acceso al lago
Para probar la existencia de vida en el lago Vostok sin contaminar el medio ambiente en el proceso, el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (JPL), planeaba utilizar una sonda para derretir el hielo, llamada "cryobot", que derretiría el hielo a su paso, dejando tras de sí un cable de comunicaciones y de energía eléctrica. El cryobot llevaría consigo un mini-submarino llamado "hydrobot", que será desplegado una vez que el cryobot haya derretido el hielo y alcanzado las aguas del lago. La misión del hydrobot sería la búsqueda de existencia de vida en las aguas de lago, utilizando una cámara de vídeo y otros instrumentos de medición.3 4
A principios del 2010 el jefe de la expedición antártica Rusa, Valery Lukin, anunció que a su equipo de investigadores rusos sólo le restaban 100 metros de hielo por perforar para alcanzar el agua del lago. De acuerdo con Lukin, el nuevo equipamiento desarrollado por investigadores del instituto físico nuclear de San Petersburgo permitiría asegurar que la investigación no provocase la contaminación del lago. Fue el Instituto de Minería de San Petersburgo el que desarrolló un tipo de sonda basada en la variación de presión, actuando como un émbolo que absorbe el agua desde el lago hacia arriba5
Los científicos anunciaron en febrero de 2012 que habían alcanzado la superficie del lago.6
En enero de 2013, científicos rusos lograron extraer las primeras muestras de agua congelada, procedente del lago a 3.400 metros de profundidad. Esta muestra se considera que contiene la más pura y antigua agua del planeta, gracias a la cual se pueden conocer los cambios naturales del clima que se producirán en los próximos milenios.
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