Una enorme caverna debajo de un glaciar de la Antártida Occidental está repleta de vida

Las encuestas realizadas en 2016 en la corriente de hielo Kamb inferior de la Antártida Occidental revelaron una caverna escondida muy por debajo de la superficie. A fines de 2021, los investigadores lo perforaron.

HORGAN

Por Douglas Fox

21 de abril de 2023 a las 7:00 am

La llanura costera de Kamb Ice Stream, un glaciar de la Antártida Occidental, apenas parece una costa. Párate en este lugar, a 800 kilómetros del Polo Sur, y no verás nada más que hielo plano que se extiende en todas direcciones. El hielo tiene unos 700 metros de espesor y se extiende a lo largo de cientos de kilómetros frente a la costa, flotando en el agua. En los días despejados de verano, el hielo refleja la luz del sol con tanta ferocidad que provoca quemaduras solares en el interior de las fosas nasales. Puede parecer difícil de creer, pero escondido debajo de este hielo hay un pantano de marea fangoso, donde un río burbujeante se abre camino hacia el océano.

Hasta hace poco, ningún ser humano había vislumbrado ese paisaje secreto. Los científicos simplemente habían inferido su existencia a partir de los débiles reflejos del radar y las ondas sísmicas. Pero en los últimos días de 2021, un equipo de científicos de Nueva Zelanda derritió un estrecho agujero a través del hielo del glaciar y lo sumergió en una cámara. Tenían la esperanza de que su agujero se cruzara con el río, que creían que había derretido un canal en el hielo: una gran cavidad llena de agua, casi lo suficientemente alta como para albergar el Empire State Building y la mitad de grande que Manhattan. El 29 de diciembre, Craig Stevens finalmente pudo ver por primera vez el interior. Es un momento que siempre recordará.

Stevens es un oceanógrafo físico del Instituto Nacional de Investigación del Agua y la Atmósfera de Nueva Zelanda en Wellington. Pasó 90 minutos ansiosos ese día en la Antártida con la cabeza enterrada al estilo avestruz debajo de una chaqueta gruesa para bloquear la luz del sol que de otro modo oscurecería el monitor de su computadora. Allí, vio el video en vivo de la cámara mientras descendía al agujero. Paredes circulares heladas se desplazaron, recordando un agujero de gusano cósmico. De repente, a una profundidad de 502 metros, las paredes se ensancharon.

Stevens le gritó a un colega que detuviera el cabrestante y bajara la cámara. Miró la pantalla mientras la cámara giraba ociosamente sobre su cable. Sus reflectores barrían un techo de hielo glacial, una vista sorprendente, festoneada en delicadas crestas y olas. Se parecía a las ondulaciones de ensueño que podrían tardar milenios en formarse en una caverna de piedra caliza.

"El interior de una catedral", dice Stevens. Una catedral no solo en belleza, sino también en tamaño. Cuando el cabrestante se reinició, la cámara viajó hacia abajo durante otra media hora, a través de 242 metros de agua sin sol. Pedazos de cieno reflectante agitados por las corrientes cayeron como copos de nieve a través del vacío negro.

Stevens y sus colegas pasaron las siguientes dos semanas bajando instrumentos al vacío. Sus observaciones revelaron que este río costero ha derretido una enorme caverna de paredes empinadas que se adentra hasta 350 metros en el hielo suprayacente. La caverna se extiende por al menos 10 kilómetros y parece estar perforando tierra adentro, río arriba, en la capa de hielo con cada año que pasa.

Esta cavidad ofrece a los investigadores una ventana a la red de ríos y lagos subglaciales que se extiende cientos de kilómetros tierra adentro en esta parte de la Antártida Occidental. Es un entorno de otro mundo que los humanos apenas han explorado y está cargado de evidencia del cálido y lejano pasado de la Antártida, cuando todavía estaba habitada por unos pocos árboles atrofiados.

Una de las mayores sorpresas llegó cuando la cámara tocó fondo ese día. Stevens miró con incredulidad mientras docenas de manchas anaranjadas nadaban y se lanzaban en su monitor, evidencia de que este lugar, a unos 500 kilómetros del océano abierto e iluminado por el sol, está lleno de animales marinos.

Verlos fue "simplemente un completo shock", dice Huw Horgan, un glaciólogo de la Universidad Victoria de Wellington que dirigió la expedición de perforación.

Horgan, quien recientemente se mudó a ETH Zurich, quiere saber cuánta agua fluye a través de la caverna y cómo su crecimiento afectará a Kamb Ice Stream con el tiempo. Es poco probable que Kamb se desmorone pronto; esta parte de la Antártida Occidental no está inmediatamente amenazada por el cambio climático. Pero la caverna aún podría ofrecer pistas sobre cómo el agua subglacial podría afectar a los glaciares más vulnerables.

Los científicos han conjeturado durante mucho tiempo que una capa de agua líquida se encuentra debajo de gran parte de la capa de hielo que cubre la Antártida. Esta agua se forma a medida que el fondo del hielo se derrite lentamente, varios centavos de espesor por año, debido al calor que se filtra desde el interior de la Tierra. En 2007, Helen Amanda Fricker, glacióloga de la Institución Scripps de Oceanografía en La Jolla, California, reportó evidencia de que esta agua se acumula en grandes lagos debajo del hielo y puede inundarse rápidamente de un lago a otro (SN: 6/17/ 06, pág. 382).

Fricker estaba mirando datos del Satélite de Elevación de Hielo, Nubes y Tierra de la NASA, o ICESat, que mide la altura de la superficie del hielo al reflejar un láser en ella. La superficie en varios puntos de la Antártida occidental parecía subir y bajar, subiendo y bajando hasta nueve metros durante un par de años. Ella interpretó estos puntos activos como lagos subglaciales. A medida que llenaban y luego derramaban el agua, el hielo que los cubría subía y bajaba. El equipo de Fricker y varios otros finalmente encontraron más de 350 de estos lagos esparcidos por la Antártida, incluyendo un par de docenas debajo de Kamb y su glaciar vecino, Whillans Ice Stream.

Se han encontrado cientos de lagos subglaciales esparcidos por toda la Antártida. Se han tomado muestras de unos pocos (se muestra el lago Whillans). Los círculos rojos muestran lagos estables descubiertos a través de un radar de penetración de hielo. Los triángulos azules muestran lagos que se han observado drenando al menos una vez.

Los lagos despertaron un gran interés porque se esperaba que albergaran vida y podrían proporcionar información sobre qué tipo de organismos podrían sobrevivir en otros mundos, por ejemplo, en las profundidades de las lunas cubiertas de hielo de Júpiter y Saturno. Las capas de sedimentos en los lagos de la Antártida también podrían ofrecer vislumbres del clima, los ecosistemas y la capa de hielo antiguos del continente. Equipos financiados por Rusia, el Reino Unido y los Estados Unidos intentaron perforar lagos subglaciales. En 2013, el equipo dirigido por EE. UU. tuvo éxito, derritiendo 800 metros de hielo y aprovechando un depósito llamado Subglacial Lake Whillans. Estaba lleno de microbios, 130,000 células por mililitro de agua del lago (SN: 20/9/14, p. 10).

Horgan ayudó a mapear el lago Whillans antes de que comenzara la perforación. Pero cuando se abrió una brecha en el lago, él y otros estaban intrigados con otra faceta del paisaje subglacial: se pensaba que los ríos transportaban agua de un lago a otro y, finalmente, al océano.

Encontrar estos ríos ocultos requiere conjeturas complicadas. Sus trayectorias de flujo están influenciadas no solo por la topografía subglacial, sino también por las diferencias en el espesor del hielo suprayacente. El agua se mueve desde lugares donde el hielo es grueso (y la presión alta) a lugares donde es más delgado (y la presión más baja), lo que significa que los ríos a veces pueden correr cuesta arriba.

Para 2015, los científicos habían mapeado los caminos probables de varias docenas de ríos subglaciales. Pero profundizar en ellos todavía parecía descabellado. Los ríos son objetivos estrechos y sus ubicaciones exactas a menudo son inciertas. Pero en ese momento, Horgan tuvo un golpe de suerte.

Mientras examinaba una foto satelital de Kamb Ice Stream, notó una arruga en el tapiz pixelado de la imagen. La arruga parecía un canal largo y poco profundo en la superficie del hielo, como si el hielo se hubiera combado por derretirse debajo. El canal se encontraba a varios kilómetros del camino hipotético de un río subglacial. Horgan creía que marcaba el lugar donde ese río fluía sobre la llanura costera y se derramaba en el mar cubierto de hielo.

En 2016, mientras visitaba el área para un proyecto de investigación no relacionado, Horgan y sus compañeros se desviaron brevemente hacia la superficie para tomar medidas de radar. Efectivamente, encontraron un vacío debajo del hielo, lleno de agua líquida. Horgan comenzó a hacer planes para estudiarlo más de cerca. Regresaría dos veces en los próximos años, una para mapear el río en detalle y la segunda para perforarlo. Lo que encontró superó con creces sus expectativas.

Horgan y el estudiante de posgrado Arran Whiteford de la Universidad Victoria de Wellington visitaron el Kamb Ice Stream inferior para mapear el río en diciembre de 2019.

Después de semanas en la capa de hielo de la Antártida, se habían acostumbrado a su monótono paisaje llano, su percepción sensibilizada incluso a pequeños altibajos. En este contexto, el canal de la superficie "parecía un enorme abismo", dice Whiteford, "como un anfiteatro", aunque no tenía una inclinación más dramática que un campo de maíz ondulado en Iowa.

Fue una semana de trabajo científico, remolcando el radar de penetración de hielo detrás de una moto de nieve a lo largo de una serie de líneas rectas y paralelas que se entrecruzaban en el canal para trazar la forma del canal del río bajo el hielo.

Horgan y Whiteford trabajaron hasta 12 horas por día, ocasionalmente intercambiando posiciones. Una persona conducía la motonieve, esforzándose con el pulgar en el acelerador para mantener una velocidad constante de 8 kilómetros por hora. Dos trineos sisearon detrás. Uno sostenía un transmisor que disparaba ondas de radar hacia el glaciar de abajo; el otro sostenía una antena que recibía la señal reflejada en el fondo del hielo. La segunda persona viajó en el trineo con la antena, con los ojos en la pantalla de una computadora portátil que rebotaba para asegurarse de que el radar funcionaba.

Cada noche se acurrucaban en su tienda, revisando los rastros de su radar. El cauce del río parecía mucho más espectacular de lo que sugería la suave depresión sobre el hielo. Debajo de sus botas había una gran caverna llena de agua con lados empinados como un túnel de tren, de 200 metros a un kilómetro de ancho y que cortaba hasta el 50 por ciento del camino a través del glaciar. Cuanto más miraban, más se parecía a un río. "Es una especie de serpenteo río abajo", dice Whiteford.

En total, Whiteford hizo dos visitas de una semana al abrevadero, en motonieve desde otro campamento a 50 kilómetros de distancia. La primera vez estuvo acompañado por Horgan, y la segunda vez por otro estudiante graduado, Martin Forbes.

Después de regresar a su hogar en Nueva Zelanda en enero de 2020, Whiteford examinó una serie de imágenes satelitales antiguas. Demostraron que el canal de la superficie, y por lo tanto, la caverna, habían comenzado a formarse al menos 35 años antes, comenzando con un punto en la desembocadura del río, donde desembocaba en el océano. Esa señal se había alargado gradualmente, llegando progresivamente más hacia el interior o río arriba. Whiteford y Horgan informaron las observaciones a fines de 2022 en el Journal of Geophysical Research: Earth Surface, junto con su teoría sobre cómo se formó la caverna.

En otras partes de la Antártida donde la capa de hielo sobresale de la costa, los científicos han descubierto que la parte inferior del hielo a menudo está aislada del calor del océano por una capa flotante de agua de deshielo más fría y fresca. Esa capa protectora a veces tiene solo un par de metros de espesor. Pero Horgan y Whiteford sospechan que la turbulencia del río subglacial que fluye hacia el océano agita esa capa protectora, lo que hace que el agua de mar, unas pocas décimas de grado más caliente que el agua subglacial, entre en contacto con el hielo. Esto provoca un área de derretimiento concentrado justo en la desembocadura del río, creando una pequeña cavidad donde el agua de mar caliente puede entrometerse más.

De esta manera, dice Horgan, el punto focal de la fusión es "retroceder en el tiempo". Y la caverna gradualmente se entierra río arriba en el hielo.

Whiteford usó un conjunto diferente de mediciones satelitales, que midieron la velocidad a la que la superficie del hielo se hundió con el tiempo, para determinar qué tan rápido se estaba derritiendo el hielo en la caverna de abajo. Con base en esto, estimó que en el extremo aguas arriba de la caverna, el hielo (actualmente de 350 a 500 metros de espesor sobre el canal) se estaba derritiendo y adelgazando 35 metros por año. Esa es una tasa astronómica. Es 135 veces lo que se ha medido a 50 kilómetros al suroeste de la caverna, donde el hielo flota sobre el océano. La temperatura del agua es probablemente similar en ambos lugares. Pero la turbulencia causada por el río transfiere el calor del agua de manera mucho más eficiente al hielo.

Horgan cree que la caverna de Kamb también debe su espectacular altura a otro factor. Los glaciares en esta parte de la Antártida occidental generalmente fluyen varios cientos de metros por año. Entonces, el derretimiento causado por un río que fluye debajo, durante años o décadas, normalmente se extendería sobre una larga franja de hielo. Esto erosionaría un canal poco profundo en lugar de una hendidura profunda. Pero Kamb es un bicho raro. Hace unos 150 años, dejó de moverse casi por completo debido a la interacción cíclica de fusión y congelación en su base. Ahora avanza solo unos 10 metros por año. El derretimiento se concentra así, año tras año, casi en el mismo lugar.

En 2020, todo esto seguía siendo una conjetura. Pero si Horgan y sus colegas pudieran regresar, perforar la caverna e introducir instrumentos en ella, podrían confirmar cómo se formó. Al estudiar el agua, los sedimentos y los microbios que emanan de ella, también podrían aprender mucho sobre el vasto paisaje subglacial de la Antártida.

La capa de hielo de la Antártida occidental cubre un área tres veces mayor que la cuenca de drenaje del río Colorado, que se extiende por Arizona, Utah, Colorado y partes de otros cuatro estados. Hasta la fecha, los humanos han observado solo una pequeña franja de este inframundo, más pequeña que una cancha de baloncesto, representada por varias docenas de pozos estrechos repartidos por la región, donde los científicos han extraído un poco de lodo del fondo o, a veces, lo han bajado con una cámara.

Horgan estaba ansioso por explorar más. Con Nueva Zelanda ya derritiendo pozos a través del hielo que flota en el océano, perforar en este río costero parecía el próximo paso natural.

El 4 de diciembre de 2021, un par de PistenBullys con orugas llegaron al lugar donde Horgan y Whiteford habían visitado dos años antes. Los tractores habían viajado durante 16 días desde la Base Scott de Nueva Zelanda en el borde del continente, rugiendo a través de mil kilómetros de hielo flotante mientras remolcaban un convoy de trineos cargados con 90 toneladas métricas de alimentos, combustible y equipo científico. El convoy avanzó pesadamente hasta el extremo corriente arriba del valle y se detuvo.

Los trabajadores erigieron una carpa del tamaño de un pequeño hangar de aviones y, dentro de ella, ensamblaron una serie de calentadores de agua, bombas y un kilómetro de manguera, una máquina llamada taladro de agua caliente. Usando palas y una pequeña pala mecánica, arrojaron 54 toneladas de nieve en un tanque y la derritieron. Luego, los trabajadores arrojaron agua caliente a través de la manguera, usándola para derretir un agujero angosto, no más ancho que un plato, a través de 500 metros de hielo, y hacia abajo a través del techo abovedado de la caverna.

Esta representación en 3D muestra la forma de la caverna, basada en trazas de radar. Los científicos creen que se está separando de la costa a medida que un río que fluye debajo del hielo se encuentra con el océano y agita el agua allí. La ilustración 2-D muestra cómo se vería una sección transversal aproximada en un punto, con hielo arriba y tierra debajo.

La vista de los animales dentro de la caverna generó una emoción instantánea entre Horgan, Stevens y las demás personas en el campamento. Pero esas primeras imágenes eran borrosas, lo que dejaba a la gente sin saber qué eran en realidad los bichos naranjas del tamaño de un abejorro.

Luego, los trabajadores bajaron un instrumento por el pozo para medir la temperatura y la salinidad del agua dentro de la caverna. Encontraron los 50 metros superiores de agua más fría y fresca que la que había debajo, lo que confirma que el agua de mar fluía por el fondo y una mezcla más flotante de agua salada y agua dulce fluía por la parte superior. La caverna, dice Stevens, "funciona como un estuario".

Pero esas medidas también presentaban un misterio: el agua en la parte superior de la caverna era solo un 1 por ciento menos salada que el agua de mar en el fondo, lo que sugiere que la cantidad de agua dulce que fluía a través del río era "bastante pequeña", dice Stevens. Es similar a un arroyo poco profundo en el que un niño pequeño podría chapotear. Él y Horgan dudaban de que la turbulencia causada por este pequeño flujo, incluso durante 35 años, pudiera derretir toda la caverna, aproximadamente un kilómetro cúbico de hielo.

Una respuesta probable provino de un conjunto de muestras recolectadas del suelo de la caverna. Gavin Dunbar, un sedimentólogo de la Universidad Victoria de Wellington, bajó un cilindro de plástico hueco por el agujero con la esperanza de recuperar un núcleo. Mientras él y la estudiante de posgrado Linda Balfoort volvían a levantar el cilindro, lo encontraron rayado y lleno de lodo achocolatado: una vista extraña en este mundo de blanco puro, donde no se puede ver una mota de roca o tierra en cientos de kilómetros.

Cuando Dunbar y Balfoort tomaron radiografías y analizaron los núcleos meses después, en Nueva Zelanda, sus peculiaridades se hicieron evidentes: no se parecían a nada que Dunbar hubiera encontrado en esta parte del mundo.

Cada núcleo que Dunbar había visto en los fondos marinos cerca de esta parte de la Antártida consistía en una mezcla caótica de arena, limo y grava, un material llamado diamict, formado a medida que la capa de hielo avanza y retrocede sobre el fondo marino, arándolo y mezclándolo como un motocultor Pero en estos núcleos, Dunbar y Balfoort vieron distintas capas. Bandas de material grueso y grave estaban intercaladas con capas de lodo fino y limoso.

Ese patrón alternado se parecía a muestras de cañones empinados en el fondo marino de la costa de Nueva Zelanda, donde los terremotos a veces desencadenan deslizamientos de tierra submarinos que se extienden por muchos kilómetros cuesta abajo. Cada inundación deposita una sola capa de material grueso.

Dunbar cree que algo similar ocurrió bajo la corriente de hielo Kamb, posiblemente en las últimas décadas. Una serie de torrentes de rápido movimiento brotaron a través del canal del río arrastrando grandes trozos de grava de algún lugar río arriba que luego se asentaron en el suelo de la caverna. "Cada una de estas [capas gruesas] representa de minutos a horas de deposición de sedimentos" que ocurrió durante una sola inundación, dice. Y las capas finas y limosas se habrían depositado durante años o décadas entre las inundaciones, cuando el río fluía lánguidamente.

Estas inundaciones subglaciales podrían explicar cómo este pequeño río talló una caverna tan grande, dice Stevens. Esas inundaciones podrían haber sido de 100 a 1000 veces más grandes que las tasas de flujo que se midieron durante la temporada de campo 2021-22.

Nadie sabe cuándo ocurrieron esos eventos, pero los científicos que usan satélites para estudiar los lagos subglaciales han detectado al menos un candidato. En 2013, un lago a 20 kilómetros río arriba de la caverna, llamado KT3, arrojó unos 60 millones de metros cúbicos de agua, suficiente para llenar 24 000 piscinas olímpicas.

A los científicos les encantaría saber si esa inundación realmente pasó por esta caverna. "Conectar esto río arriba con el sistema de lagos sería genial", dice Matthew Siegfried, glaciólogo de la Escuela de Minas de Colorado en Golden, coautor de uno de los informes que documentan la inundación de 2013.

Estudiar la salida de este río también podría responder a otras preguntas sobre el paisaje subglacial río arriba. "La gran mayoría de nuestro conocimiento de los lagos subglaciales proviene de observaciones de superficie desde el espacio", dice Siegfried. Pero esos registros satelitales, de hielo moviéndose hacia arriba y hacia abajo, solo permiten estimaciones indirectas de la cantidad de agua que fluye. Es posible, por ejemplo, que mucha agua pase a través de los lagos incluso cuando el hielo de arriba no se mueve.

Los científicos también podrían aprender sobre el paisaje subglacial estudiando el sedimento arrastrado río abajo. Cuando Dunbar y sus colegas examinaron el material grueso de sus núcleos, lo encontraron lleno de fósiles microscópicos: caparazones vítreos de diatomeas marinas, espículas puntiagudas de esponjas marinas y granos de polen con muescas y puntiagudos de hayas del sur. Estos fósiles representan los restos de un mundo más cálido, hace 15 a 20 millones de años, cuando algunos grupos de árboles arbustivos atrofiados todavía se aferraban a partes de la Antártida. En aquel entonces, la cuenca de la Antártida Occidental contenía un mar en lugar de una capa de hielo, y estos detritos se asentaron en su fondo fangoso. Estos antiguos depósitos marinos subyacen en gran parte de la capa de hielo de la Antártida Occidental, y los pocos pozos perforados hasta ahora sugieren que la mezcla de fósiles difiere de un lugar a otro. Esas mezclas podrían proporcionar pistas sobre cómo cambia el flujo de los ríos con el tiempo.

Descubrir los matices de lo que sucede en la caverna "es increíblemente genial", dice Christina Hulbe, glacióloga de la Universidad de Otago en Dunedin, Nueva Zelanda, que ha estudiado esta región de la Antártida durante casi 30 años. "Esa es la salida para un sistema fluvial enormemente grande, si lo piensas bien".

Al estudiar el agua, los científicos pudieron estimar la cantidad de carbono orgánico y otros nutrientes que fluyen del río hacia el océano cubierto de hielo. El paisaje debajo de la capa de hielo parece ser rico en nutrientes que podrían sustentar oasis de vida en un desierto biológico que de otro modo estaría hambriento.

A pesar de que la caverna penetra más en la corriente de hielo de Kamb, no necesariamente amenaza la estabilidad del glaciar. Esta parte de la costa de la Antártida occidental no se considera vulnerable porque su lecho poco profundo la protege de las corrientes oceánicas cálidas y profundas que están provocando una rápida pérdida de hielo en otras regiones. Pero los ríos subglaciales fluyen en muchos otros puntos a lo largo de la costa, incluidos algunos, como el glaciar Thwaites, aproximadamente a 1100 kilómetros al noreste de Kamb, donde el hielo se está retirando rápidamente (SN: 3/11/23, p. 8).

Thwaites y los glaciares cercanos han arrojado colectivamente más de 2.000 kilómetros cúbicos de hielo desde 1992. Con el tiempo, podrían elevar el nivel global del mar en 2,3 metros si colapsan. Los estudios de teledetección han documentado más de una docena de volcanes en escudo bajos y achaparrados debajo de esta parte de la capa de hielo. Se cree que el elevado flujo de calor geotérmico, incluso de volcanes inactivos, causa altos niveles de fusión debajo de la capa de hielo. Ese derretimiento produce grandes cantidades de agua subglacial, lo que podría hacer que estos glaciares sean aún más vulnerables al cambio climático causado por el hombre.

Horgan cree que lo que los científicos aprendan en Kamb podría mejorar nuestra comprensión de cómo los ríos subglaciales impactan en esas otras costas de la Antártida que cambian rápidamente.

Pero el descubrimiento más evocador hecho en Kamb, en términos puramente humanos, puede ser los animales anaranjados y borrosos que se ven pululando cerca del fondo de la caverna. Stevens capturó algunas imágenes más claras unos días después y las identificó tentativamente como crustáceos marinos parecidos a camarones llamados anfípodos. Ver tantos de ellos aquí, dice Stevens, "realmente no esperábamos eso".

Se sabe que los microbios como los que se encontraron anteriormente bajo la capa de hielo en el lago subglacial Whillans se ganan la vida incluso en condiciones difíciles. Pero los animales son otra cosa. Los fondos marinos más profundos de la Tierra se encuentran a solo 10 u 11 kilómetros de la luz solar, y la vida animal en esos lugares es generalmente escasa. Pero los animales en la caverna prosperan a 500 kilómetros de la luz del día más cercana, aislados de la fotosíntesis que alimenta la mayor parte de la vida en la Tierra.

Los anfípodos y su ecosistema de apoyo deben subsistir con alguna otra fuente de alimento. ¿Pero que? Las observaciones en la caverna de hielo Kamb, combinadas con las de otros dos pozos remotos perforados en los últimos años, ofrecen algunas pistas tentadoras.

En 2015, los investigadores perforaron el hielo en otro sitio a 250 kilómetros de la caverna, donde Whillans Ice Stream se levanta de su lecho y flota. En ese lugar, una delgada franja de agua de mar, de solo 10 metros de profundidad, se encuentra debajo de 760 metros de hielo. Un vehículo operado por control remoto, o ROV, envió por el agujero imágenes capturadas de peces y anfípodos.

John Priscu, un ecologista microbiano de la Universidad Estatal de Montana en Bozeman que participó en la perforación en el sitio, cree que el glaciar en sí mismo sustenta este ecosistema. Los 10 metros inferiores de hielo están llenos de lodo que se había congelado en el vientre del glaciar muchos kilómetros río arriba. El lodo había sido arrastrado a su ubicación actual a medida que el glaciar avanzaba a 400 metros por año. A medida que el ROV navegaba, llovían constantemente fragmentos de esos escombros fangosos, liberados a medida que la parte inferior del hielo se derretía lentamente. Esos desechos son ricos en materia orgánica: los restos podridos de diatomeas y otro fitoplancton que se hundió hasta el fondo hace millones de años cuando el mundo era más cálido.

"Esos anfípodos están pululando por la materia particulada", dice Priscu. "Están sintiendo la materia orgánica que se desprende de ese hielo basal". O quizás se estén comiendo las bacterias que viven en esos compuestos orgánicos.

Debido a que Kamb Ice Stream apenas se mueve, el suministro de hielo sucio que se mueve hacia el mar es pequeño. Pero el río que fluye hacia la caverna de hielo puede proporcionar los mismos nutrientes subglaciales que se encuentran en el hielo sucio. Después de todo, el viaje del agua a través de una serie de lagos subglaciales hasta la desembocadura del río puede llevar años o décadas. A lo largo de ese tiempo, el río absorbe nutrientes de los sedimentos subglaciales ricos en materia orgánica.

De hecho, cuando los científicos perforaron en el lago subglacial Whillans en 2013, encontraron que su agua era de color miel, repleta de hierro, amonio y compuestos orgánicos que sustentan la vida. "Lo que estos lagos están bombeando puede ser una fuente concentrada de nutrientes" para los ecosistemas a lo largo de la costa oscura, dice Trista Vick-Majors, ecologista microbiana de la Universidad Tecnológica de Michigan en Houghton que participó en la perforación en el lago Whillans. Ella ha estimado que los ríos subglaciales que fluyen debajo de Kamb y sus glaciares vecinos pueden entregar 56,000 toneladas de carbono orgánico y otros nutrientes a esta sección de la costa cada año.

Más recientemente, en diciembre de 2019, un equipo de Nueva Zelanda dirigido por Horgan y Hulbe perforó el hielo a solo 50 kilómetros de la caverna de Kamb, en un lugar donde la corriente de hielo de Kamb flota en el océano. Allí no hay hielo sucio ni desembocaduras de ríos cercanas. El área parecía un desierto del lecho marino hambriento; estaba poblado por microbios unicelulares con poco para comer, y se vieron pocas señales de animales, solo unas pocas huellas de madrigueras en el fondo fangoso. Priscu ve esta ubicación como una excepción que prueba el punto: los nutrientes subglaciales son la fuente de energía crucial en este mundo oscuro bajo el hielo flotante, ya sea que sean arrastrados por la parte inferior de los glaciares o derramados a través de los ríos subglaciales.

Las muestras de lodo y agua recolectadas de la caverna de hielo Kamb pueden brindar una nueva oportunidad para probar esa teoría. Craig Cary, ecologista microbiano de la Universidad de Waikato en Nueva Zelanda, está analizando el ADN de esas muestras. Él espera determinar si los microbios en la caverna pertenecen a grupos taxonómicos que se sabe que subsisten con amonio, metano, hidrógeno u otras fuentes de energía química que se originan en los sedimentos subglaciales. Eso podría revelar si tales fuentes soportan suficiente crecimiento microbiano para alimentar a los animales observados allí.

El equipo también necesita medir el caudal del río subglacial que se derrama en la caverna, ya que eso determina el suministro de nutrientes. Stevens continúa monitoreando esto gracias a un conjunto de instrumentos que quedaron en la caverna.

Mientras la gente empacaba el campamento el 11 de enero de 2022, los trabajadores bombearon más agua caliente en el pozo, ensanchándolo a más de 35 centímetros y creando una peligrosa trampa. Stevens y sus colegas se pusieron arneses de escalada, se sujetaron con cuerdas de seguridad y se acercaron al hoyo por última vez. Bajaron una serie de cilindros del tamaño de pistolas de calafateo por el agujero. Estos dispositivos continúan midiendo la temperatura, la salinidad y las corrientes de agua dentro de la caverna, enviando los datos 500 metros por un cable a un transmisor que los envía vía satélite una vez al día. Esos datos revelarán cómo cambia el flujo del río con el tiempo. Con suerte, los instrumentos podrían incluso detectar una inundación subglacial.

"Eso sería simplemente excepcional", dice Horgan. Durante muchos años, tuvo que contentarse con ver estos ríos y lagos a través de los contornos del agua en imágenes de radar y satélite. Esta es "una de las primeras veces que tenemos que pararnos en la desembocadura de un río y observarlo".

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Una versión de este artículo aparece en la edición del 22 de abril de 2023 de Science News.

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Douglas Fox es un periodista independiente que vive en el norte de California. Fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias para viajar a la Antártida desde noviembre de 2019 hasta enero de 2020.

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