Lago Untersee

El lago Untersee ( en alemán : Untersee , «lago inferior») es el lago de agua dulce superficial más grande del interior de las montañas Gruber , en la zona central de la Tierra de la Reina Maud, en la Antártida oriental . Está situado a 90 kilómetros (56 millas) al sureste del oasis de Schirmacher . El lago tiene aproximadamente 6,5 kilómetros (4,0 millas) de largo y 2,5 kilómetros (1,6 millas) de ancho, con una superficie de 11,4 kilómetros cuadrados (4,4 millas cuadradas) y una profundidad máxima de 169 metros (554 pies). El lago está permanentemente cubierto de hielo y está parcialmente delimitado por hielo glaciar . ^{[2] [3]}

El lago Untersee es un lago inusual, con un pH entre 9,8 y 12,1, ^{[1] [4]} oxígeno disuelto al 150 por ciento de sobresaturación y una producción primaria muy baja en la columna de agua. A pesar de la alta sobresaturación de oxígeno en la mayor parte del lago, hay una pequeña subcuenca en el extremo sur que es anóxica, y sus sedimentos pueden tener una concentración de metano más alta que los de cualquier otro lago conocido en la Tierra. ^{[4] [5]} Gran parte de la producción primaria está en comunidades microbianas que crecen en el fondo del lago como estromatolitos . ^[6] La temperatura del agua varía entre 0,5 °C (32,9 °F) y 5 °C (41 °F) y la capa de hielo en el lago tiene un espesor de 2 a 6 metros (6,6 a 19,7 pies). ^{[1] [4]} La capa de hielo puede haber persistido durante más de 100.000 años, y algunos científicos que estudian el cambio climático temen cambios ambientales significativos asociados con el calentamiento global en las próximas décadas. ^[3] En el pasado, la química del agua del lago se ha comparado con la del Clorox . ^[7] Sin embargo, la actividad química del blanqueador se debe al Cl ⁻ además de un pH que es más alto que el medido en el lago Untersee, y el lago Untersee no tiene altas concentraciones de cloro o clorito. ^{[1] [4]}

El lago Untersee se encuentra en el interior de las montañas Gruber, en la parte central de la Tierra de la Reina Maud , en la Antártida oriental, que se encuentra aproximadamente en la misma longitud que Huab, en el Parque Nacional de la Costa de los Esqueletos, en la costa norte de Namibia . Está situado a 90 kilómetros (56 millas) al sureste del oasis de Schirmacher . ^[8] El circo Aurkjosen se encuentra en el lado este del lago. ^[9]

El lago tiene aproximadamente 6,5 kilómetros (4,0 millas) de largo y 2,5 kilómetros (1,6 millas) de ancho y tiene una superficie de 11,4 kilómetros cuadrados (4,4 millas cuadradas) (también se informa de 10 kilómetros cuadrados (3,9 millas cuadradas)). Su profundidad máxima es de 169 metros (554 pies). Está permanentemente cubierto de hielo, que tiene un espesor promedio de 3 metros (9,8 pies) en verano. ^[1] El lago está represado por el glaciar Anuchin , y el agua de deshielo del glaciar Anuchin es la principal fuente de agua. ^[1] El lago no tiene salida. El agua se pierde a través de la sublimación y la ablación de la capa de hielo. El lago está categorizado como un lago ultraoligotrófico . ^[1]

El lago Ober-See , un lago glacial más pequeño (3,4 kilómetros cuadrados), se encuentra a unos pocos kilómetros al noreste y es similar en la mayoría de los aspectos. ^[10]

Los estudios isotópicos han permitido establecer que el lago ha estado cubierto de hielo permanente durante mucho tiempo. Además, los estudios realizados durante el verano austral confirman las características homogéneas del lago, siendo la convección térmica la causa de su naturaleza hidrogeoquímica e isotrópica. Se repone de forma perenne mediante un proceso de derretimiento submarino del hielo glaciar adyacente. También se afirma que el lago existió durante el Holoceno cuando emergió de un estanque de agua de deshielo. ^[2]

Los estudios del lago Untersee han revelado que hay varias rocas grandes que lo represan. Los estudios geodésicos realizados durante dos temporadas de verano indicaron que las rocas se mueven a una tasa anual de 1,1 a 3,9 metros (3,6 a 12,8 pies). El tiempo de residencia de las rocas se ha estimado en 500 años. Las rocas flotantes, que tienen varios metros de diámetro, se han desarrollado como resultado de depósitos de escombros de la interacción proglacial, el desgaste de masa de las colinas que rodean el lago y el desplazamiento del hielo glacial por el hielo del lago. ^[11]

El lago fue descubierto por primera vez por la Expedición Antártica Alemana de 1938-39 . Después de eso, varias expediciones han estudiado las características del lago. El primer estudio de reconocimiento del lago fue realizado por NG Kosenko y DD Kolobov a principios de 1969, seguido de más estudios por científicos rusos y alemanes, a saber, por WD Hermichen et al. (1985), E. Kaup et al. (1988) y A. Loopmann et al. (1988). ^[1]

En estudios realizados antes de 1991-92 sobre los parámetros físicos y químicos del agua del lago, se afirmó que el lago Untersee estaba bien mezclado y no estratificado . Sin embargo, los estudios realizados en el verano de 1991-92 encontraron una estratificación significativa en un canal de 500 metros (1600 pies) de ancho en la parte sureste del lago, donde tiene hasta 105 metros (344 pies) de profundidad. ^[1] Hubo gradientes verticales pronunciados de temperatura, pH, oxígeno disuelto y conductividad eléctrica . Mientras que se registró una termoclina a una profundidad entre 40 metros (130 pies) y 50 metros (160 pies), le siguió una oxiclina a 70-80 metros (230-260 pies), con una quimioclina que se extendía desde 80 metros (260 pies) hasta el fondo del lago. Por debajo de los 80 metros (260 pies), la columna de agua era anóxica y olía a sulfuro de hidrógeno . La presencia de sulfuro de hidrógeno se asoció con una disminución de las concentraciones de sulfato , lo que indica que probablemente surgió de la reducción bacteriana del sulfato . ^[1]

El contenido de sal de los niveles superiores del lago es aproximadamente 50 veces mayor que el del agua de deshielo glacial. ^[2] La salinidad aumentó por debajo de los 80 metros (260 pies), y la concentración de iones de sodio y la conductividad electrolítica aumentaron más del doble. ^[1] El lago es altamente alcalino (pH 10,4) hasta una profundidad de 70 metros (230 pies); por debajo de esta profundidad, el pH cae, alcanzando el valor ligeramente ácido de 6,1 en la profundidad máxima. La proporción de metano en el sedimento del fondo del lago es la más alta registrada en cualquier lago del mundo, según los científicos de la NASA . ^[12]

En 2008, como parte de la Expedición Internacional Antártica 2008 de la Fundación Tawani (ver más abajo), Dale Andersen e Ian Hawes descubrieron estromatolitos cónicos que crecen en el lago Untersee, los más grandes que se conocen hasta la fecha. ^[6] También hay pequeños pináculos microbianos, y parece que los grandes estromatolitos cónicos y los pequeños pináculos están formados por diferentes comunidades microbianas. Estas comunidades proporcionan una analogía importante con algunos de los estromatolitos fósiles más antiguos encontrados hasta la fecha.

En noviembre y diciembre de 2008, la "Expedición Antártica Internacional 2008 de la Fundación Tawani", encabezada por Richard Hoover, del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA, utilizó el lago como banco de pruebas en su búsqueda de vida extrema. Las condiciones del lago son similares en algunos aspectos a las que se cree que existen en otras lunas y planetas que contienen hielo de agua y metano; por lo tanto, este lago podría proporcionar un análogo a los entornos que existen en otras partes del espacio. La expedición encontró varias nuevas cepas de microorganismos extremófilos en las aguas del lago, incluido un quimiolitotrofo que metaboliza el hidrógeno. ^[13]

En esta expedición participó un equipo internacional interdisciplinario de diez científicos y dos profesores que exploraron no sólo el lago Untersee sino también el oasis de Schirmacher. Los aspectos geomicrobiológicos de esta expedición tenían tres objetivos: "probar la emisión de fluorescencia inducida por láser (LIFE) para su uso en la exploración del regolito y los polos de Marte ; monitorear el cambio climático global; y evaluar métodos para detectar la contaminación por hidrocarburos y la posterior biorremediación en un ecosistema frágil y en peligro". ^[3] Los resultados indican que el lago Untersee, como región cubierta de hielo permanente, tiene muy poco suelo utilizable y podría compararse con las regiones polares de Marte. ^[3]

Los experimentos realizados han examinado los metagenomas de los eucariotas ; identificado procariotas y virus que habitan el lago; proporcionado evidencia de transferencia horizontal de genes mediada por virus y alteraciones fenotípicas metabólicas adaptativas o protectoras del frío , identificado conexiones de nanocables microbianos entre múltiples especies en la interfaz hielo-agua, en la columna de agua y en el sedimento; y establecido estimaciones de biomasa de vida en el hielo del lago durante la temporada de crecimiento de principios de la primavera utilizando técnicas de imágenes por emisión de fluorescencia inducida por láser (LIFE). ^[3]

Dos buceadores científicos también formaron parte de este equipo: Dale Andersen, del Centro Carl Sagan para el Estudio de la Vida en el Universo del Instituto SETI , e Ian Hawes, de Aquatic Research Solutions, que bucearon en el lago Untersee para estudiar sus singulares comunidades microbianas.

• Sistema de información de nombres geográficos del Servicio Geológico de Estados Unidos: Lago Untersee
• Vídeo QuickTime de la expedición de 2008 al lago Untersee
• Buceando en una cápsula del tiempo antártica llena de vida primordial
• Vida antigua en YouTube , video corto de 2022 (de Frozen Planet II ) de la BBC
• Imagen de 270° del lago Untersee con el campamento de la expedición Tawani de 2008