Hay muchas áreas en la Tierra donde las temperaturas promedio anuales están muy por debajo del punto de congelación, pero todavía existe agua líquida. Estas regiones polares proporcionan excelentes analogías para estudiar el ciclo hidrológico en las condiciones que prevalecían en el ambiente desértico polar de Marte.

En las regiones de permafrost los flujos de energía y agua están fuertemente interconectados. Sin embargo, la mayoría de los estudios científicos sobre hidrología boreal se han limitado a estudios de procesos superficiales centrados en la precipitación, el deshielo, la evaporación, la escorrentía de las laderas y el caudal de los ríos. Los manantiales de la isla Axel Heiberg permiten comprender los límites de los procesos físicos y biológicos asociados con las aguas subterráneas en los fríos desiertos polares. Estas cualidades lo hacen valioso como análogo de la actividad de las aguas subterráneas en Marte.

Color Peak Springs (foto) está ubicado en la ladera orientada al sur de Color Peak a una altura aproximada de 100 metros sobre el nivel del mar, y emerge desde la cima de la ladera a lo largo de una línea de unos 400 metros de largo. Estos manantiales están agrupados en 3 áreas distintas topográficamente controladas con 20 respiraderos que desembocan directamente en el Fiordo Expedition a trescientos metros cuesta abajo. Curiosamente, los manantiales de la isla Axel Heiberg fluyen durante todo el año con poca variación de temperatura y no están asociados con actividad volcánica.

Estación de Investigación Ártica McGill (MARS)

La Estación de Investigación del Ártico McGill está ubicada a 8 km tierra adentro en el Fiordo Expedition, Nunavut, en la isla central Axel Heiberg en el Alto Ártico canadiense (ca. 79^s26N, 90^s46'W). Fundada en 1960 a orillas del lago Color, MARS es una de las instalaciones de investigación de campo estacionales de mayor duración en el alto Ártico y brinda acceso a glaciares, capas de hielo, desiertos árticos y entornos de tundra. Los investigadores que utilizan Marte han compilado el registro de balance de masa continuo más largo de cualquier glaciar ártico alto (el Glaciar Blanco). Se han realizado investigaciones pasadas y actuales en varios manantiales con el apoyo de esta instalación.

El agua subterránea y la búsqueda de vida en Marte

A pesar de las grandes diferencias entre los dos planetas actuales, Marte y la Tierra probablemente fueron más similares al principio de su historia. Si la vida hubiera evolucionado en Marte como lo hizo en la Tierra primitiva, podría haberse enfrentado a una extinción repentina cuando la capa de hielo de Marte cubrió todo el planeta, su atmósfera disminuyó y el agua líquida dejó de existir en la superficie. O tal vez se retiraron a refugios bajo la superficie. Sin embargo, incluso cuando Marte estaba húmedo, probablemente hacía frío. Por tanto, el ciclo hidrológico en las regiones más frías de la Tierra proporciona la mejor representación de la hidrología marciana. A través de estudios de manantiales, ríos y lagos en las regiones polares, se han desarrollado modelos cuantitativos que muestran cómo el agua líquida podría persistir en Marte incluso si las temperaturas medias anuales estuvieran bajo cero.

Los géiseres, las capas de hielo restantes, los pingos y los enormes depósitos de hielo terrestres que se encuentran en el Ártico (y la Antártida) brindan oportunidades para estudiar ecosistemas microbianos en ambientes polares extremos.

Los rangos de temperatura, pH, redox, disponibilidad de nutrientes y grandes variaciones estacionales de luz sin duda han dado forma a la estructura y función de los ecosistemas, además de influir en el registro biológico que queda en los sedimentos. Es posible que Marte alguna vez haya albergado ecosistemas microbianos en un entorno físico no muy diferente de las regiones polares de la Tierra. Determinar la naturaleza del clima temprano de Marte, la presencia de agua subterránea o si Marte alguna vez dio lugar a vida ayudará a los estudios de los ecosistemas microbianos terrestres en áreas de permafrost espeso y continuo.

Nuestro trabajo cuenta con apoyo de muchas maneras y nos gustaría agradecer el apoyo al trabajo de campo del Proyecto de Plataforma Continental Polar Canadiense, el Programa de Exobiología de la NASA, la Agencia Espacial Canadiense, la Estación de Investigación del Alto Ártico de la Universidad McGill y el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Naturales. . Canadá. El Departamento de Asuntos Indios y del Norte, el Programa de Capacitación Científica del Norte y el Centro de Investigación sobre el Clima y el Cambio Global de la Universidad McGill proporcionaron financiación adicional para la investigación de los estudiantes.

Dale Anderson (http://daleandersen.seti.org)

Wayne Pollard (http://www.geog.mcgill.ca/faculty/pollard/)

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