El riu Negre, un altre món
2017/12/01 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Descendint per les àrides terres de Huelva, travessant durant milers d'anys zones alterades per la mineria, les aigües vermelles del riu Negre descendeixen tranquil·lament. Al costat del vermell, aquest dipòsit i les vergas apareixen en la riba del riu, al voltant de les pedres, etc. “És un lloc molt especial”, afirma el catedràtic de Microbiologia Ricardo Amils. “Un riu de gairebé 100 quilòmetres amb aquest color vermell a causa del ferro no és habitual. És l'única d'aquesta longitud en el món”.
Amils i els seus companys porten tres dècades investigant aquest entorn. Aquests anys han estat per a molt, però Amils destaca que “l'important ha estat demostrar que és un procés natural”. Les aigües de Negre són molt àcides i farcides de metalls pesants. Durant molt de temps s'ha considerat que eren aigües contaminades per l'activitat minera.
A mitjan anys 80 la Junta d'Andalusia també tenia previst posar en marxa un pla de restauració del riu. “Afortunadament aconseguim parar el pla”, diu Amils. Per a llavors ja s'havia adonat que les característiques del riu podien ser pròpies, per exemple, la biodiversitat del riu no es corresponia amb la de les aigües contaminades. Escrita a la UNESCO, l'organització va crear un grup internacional de científics per a avaluar la situació. Van concloure que era natural, per la qual cosa el pla de restauració no tenia sentit.
Van parar el pla, però el debat ha continuat durant molts anys. Amils i els seus companys han continuat acumulant proves i ja han demostrat que el que ocorre en el riu Negre és un procés natural. Fins i tot han demostrat que el riu Negre és com cal als éssers vius.
Un bioreactor en el subsòl
“El riu neix d'un gegantesc bioreactor subterrani”, explica Amils. “Aquest bioreactor combina substrat mineral, microorganismes i aigua. Els microorganismes obtenen energia dels sulfurs metàl·lics, i en aquestes reaccions metabòliques es generen els ions de ferro (de color vermell) i l'àcid sulfúric que trobem en el riu”.
La hipòtesi d'aquest bioreactor es remunta a temps immemorials en Amils i els seus companys, que han demostrat mitjançant perforacions realitzades en els últims anys l'existència d'éssers vius que posen en marxa aquest procés en el subsòl. S'ha perforat fins a una profunditat de sis-cents metres i de les mostres obtingudes es desprèn que el procés porta funcionant almenys vuit milions d'anys.
Com és d'esperar, s'han trobat microorganismes capaços d'oxidar sulfurs metàl·lics en condicions anaeròbiques. “L'oxidació dels sulfurs metàl·lics produïts per organismes aerobis està molt estudiada, però en el subsòl no hi ha oxigen dins de la roca i havíem de demostrar que hi havia microorganismes capaços d'oxidar sulfurs metàl·lics sense oxigen”.
Ho han demostrat i han trobat més. “Els resultats han estat sorprenents. A més dels microorganismes esperats, hem trobat molts més, són microorganismes que participen en els cicles biogeoquímics bàsics”.
Allí no hi ha llum, per la qual cosa no hi ha fotosíntesi. Els éssers vius extreuen energia directament de la roca. “Diem biosfera fosca. Són sobretot bacteris i probablement algun arqueòleg. Pot ser que hi hagi algun fong, però de moment els resultats no el deixen clar”, explica Amils.
El riu neix d'aquest fosc món. “La singularitat del riu Negre és que les seves condicions extremes són degudes a l'activitat biològica”, afirma Amils. I aquestes condicions extremes no són aptes per a qualsevol mena de vida. En el riu Negre no hi ha peixos, amfibis, insectes. És el regne dels éssers acidòfils. Predominen les algues, fongs i bacteris. Un estrany errotifero és l'únic animal d'aquestes aigües.
L'investigador va sorprendre des del principi la diversitat d'eucariotes que van trobar en les aigües del Negre, especialment de les algues. En aquestes condicions extremes no s'esperava tant, sobretot per l'alta concentració de metalls pesants, que són tòxics. “Avui dia encara no tenim cap explicació per a comprendre tanta diversitat d'algues. Les algues són eucariotes, molt més complexes que els bacteris. Però la qüestió és que són aquí. Tenim idees per a explicar-ho, però serà molt difícil demostrar-ho”.
D'Encert a Mart
A causa de les seves condicions extremes i a les seves característiques geològiques, el riu Negre està declarat com un lloc similar al de Mart. “La comunitat científica la considera el millor anàleg geoquímic i mineralògic de Mart en la Terra”, afirma Amils. “Una part important de la geoquímica i mineralogia descoberta en Mart també es troba en la conca del Negre”.
L'exemple més significatiu és la jarosita mineral. En Mart va ser descobert pel vehicle Opportunity. “En el riu Negre hi ha molt a penjar i allí es deu a l'activitat biològica. Això no significa que el jarositor de Mart també tingui origen biològic, però obre aquesta possibilitat. Tots dos sistemes, el riu Negre i Mart, tenen moltes coses similars i, per tant, la qual cosa ocorre en un, en aquest cas Tinton, és extrapolable a un altre”.
A l'ésser un bon anàleg de Mart, els investigadors també l'utilitzen per a provar les eines que es dissenyen per a enviar-les. Eines de detecció de la vida, però també altres. “Si dissenyes una eina per a detectar la vida en Mart, però no és capaç de detectar Tinton, és millor que no surti de la Terra”, diu Amils. “Aquest és el valor dels anàlegs. No són exactament iguals a la realitat, però tenen moltes propietats iguals o similars i serveixen per a provar eines”.
I el descobriment d'aquest fosc món subterrani ha estret encara més la seva relació amb Mart. Amils té clar: “Jo estic convençut que en Mart hi ha vida. Per descomptat, pensar que serà igual que el de Negre no té sentit, però la vida que hi ha en Tinton podria desenvolupar-se en Mart. Estic segur. Clar, el mètode científic necessita proves, no serveix per a res el que jo dic, però és raonable pensar que si hi ha hagut vida en Mart, o si hi ha, pot tenir propietats similars. Per exemple, avui dia, en Mart, només pot haver-hi vida sota terra”.
Per tant, si es trobés la vida en Mart seria necessari perforar-la. “Això és el que demanem els experts en el subsòl. Està bé manar cotxes que tornin en Mart, però així no ho trobarem viu. Els senyals de la vida estaran enterrades, i els dissenyadors de missions ho saben; perforar no és una tos de la meitat de la nit, però”.
Entre els objectius de les missions Mars 2020 de la NASA i ExoMars 2020 de l'AQUESTA es troba el soterrament, però el primer perforarà menys d'un metre i el segon dos metres. “Això no és res, si volem trobar vida, haurem d'arribar molt més a fons. Hem arribat als 600 metres de Tinton. La vida està més amunt, per descomptat, però la vida necessita aigua, i tinc grans dubtes que a dos metres de profunditat en Mart hi haurà aigua líquida. Tant de bo estigués equivocat, però jo crec que seria necessària una missió que es vagi a perforar específicament. En l'actualitat, els responsables polítics de les missions no aposten per això pel seu alt risc. Des de l'experiència del riu Negre sabem que és molt difícil perforar. A més, cal triar el lloc i just aquí hi ha poca probabilitat de trobar alguna cosa”.
En aquest món
No obstant això, al marge de Mart, encara tenen molt a investigar en el riu Negre. Per exemple, ara s'està investigant l'altre extrem del riu Negre: els marenys. “Feia temps que tenia ganes d'investigar allí. Perquè allí el pH (acidesa) canvia dues vegades al dia”, explica Amils. En pujar la marea, l'aigua de la mar es barreja amb les aigües del riu Negre. “Jo crec que les condicions dels marenys poden ser encara més extremes. At the rate, the conditions llauri constant: the pH is not change and the metall concentration is not in. És interessant conèixer què ocorre en un entorn en el qual hi ha contínues incidències. Un ser adaptat a unes condicions extremes no té futur. Estem veient que són molt pocs els capaços de viure aquí”.
També s'està treballant en biomineralización. “Sabem que els microorganismes del riu Negre produeixen minerals com a jarosita. Existeix un gran interès a investigar com els microorganismes produeixen aquests minerals. Cal tenir en compte que avui dia els geòlegs admeten que dos terços dels minerals que coneixem procedeixen de l'activitat biològica”, afirma Amils.
Un altre àrea d'interès és la geobotánica. Se centren en les plantes que habiten al voltant del riu Negre, que també són capaços de viure en condicions extremes. “Conèixer com s'adapten a aquestes condicions és molt interessant. Per exemple, com gestionen altes concentracions de ferro i àcid sulfúric”. Alguns han vist que aconsegueixen evitar la penetració de metalls. Uns altres són capaços d'acumular-se en els rizomes. “És interessant, per exemple, per a la fitorremediación, és a dir, per a desenvolupar metodologies de recuperació de terres contaminades amb metalls”.
També investiguen bé el material extret de les perforacions. “Necessitarem molts anys per a analitzar tot el que hem tret, però seguirem perquè encara hi ha moltes preguntes que respondre”. Per a Amils, el més important en aquest moment és comprendre aquest ecosistema subterrani. “Encara que sembli mentida, la vida subterrània la va anunciar Darwin fa 150 anys, però fins fa molt poc no hem començat a investigar perquè ningú creia que podia haver-hi vida dins d'una roca. Ara sabem que sí. Sabem que aquesta fosca biosfera és aquí. Però quina importància té? Quina mesura té? Com ha influït l'evolució de la vida en la Terra? Alguns pensem que potser la vida va sorgir a l'interior dels planetes. Però bo, aquestes qüestions bàsiques no es resolen immediatament. Es tracta d'anar obtenint dades per a veure quin és el camí, perquè després uns altres puguin fer altres observacions”.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
