In de zomer van 2017 verschenen na een buitenissige regenval ongebruikelijke lagunes in de oudste en droogste woestijn ter wereld - de Atacama. In een gebied dat gewoonlijk minder dan een centimeter regen per jaar ontvangt, hadden de tijdelijke oases een zegen moeten zijn voor het woestijnleven, maar helaas waren ze dat niet. Het microbiële leven in de bodem, dat zich gedurende miljoenen jaren aan hyperaride omstandigheden had aangepast, ging snel verloren.
En ze gingen niet stil: tot 87 procent van de bacteriën in de lagunes stierven nadat ze 'barstten als ballonnen' door te veel water te sponzen in hun nieuwe wateromgeving, volgens nieuw onderzoek dat online is gepubliceerd op 12 november in het tijdschrift. Wetenschappelijke rapporten. Van de 16 soorten geïdentificeerd in droge monsters, overleefden slechts twee tot vier de stortvloed om in de lagunes te blijven. Een overlevende was een winterharde, nieuw ontdekte bacteriesoort in het zoutminnende geslacht Halomonas.
"Halomonas leeft vrijwel overal op aarde - je gaat naar je achtertuin en analyseert de grond en je zult ze daar vinden", zegt co-auteur Alberto Fairén, astrobioloog aan het Centrum voor Astrobiologie in Madrid en Cornell University in New York . "Ze zijn een microbe die sterk is aangepast aan het zoutgehalte, wat hun snelle herstel en aanpassing na de regens aan de nieuwe zoute lagunes verklaart."
De Atacama, ingeklemd tussen de Andes en een kustgebergte in Chili, is al 150 miljoen jaar droog. In die tijd zijn verschillende soorten bacteriën voortreffelijk aangepast aan de zoute, stikstofrijke omgeving, die snel het kleinste beetje vocht kan opnemen. Toen de hevige regenval overstroomde lagunes veroorzaakte, zochten de bacteriën onbedoeld sneller water door hun membranen dan hun lichaam ermee kon omgaan. Het resultaat: ze barsten open in wat bekend staat als osmotische shock.
De resultaten hebben gevolgen voor de zoektocht naar buitenaards leven. Lang geleden had de Atacama min of meer uniforme afzettingen van nitraten (een zuurstofrijke vorm van stikstof die planten nodig hebben voor groei). 13 miljoen jaar geleden concentreerden sporadische regen de nitraten in valleien en meerbodems. Mars heeft vergelijkbare afzettingen en wetenschappers denken dat ze zijn gevormd in vergelijkbare patronen van lange, droge stints afgewisseld met kortstondige regens.
Gezien de geologische overeenkomsten tussen de Atacama en Mars, is de Atacama een gemeenschappelijke vervanger geworden voor de Rode Planeet; in de afgelopen 15 jaar hebben meer dan 300 onderzoeken het gebruikt als een analoog op Mars. In 1976 zochten de Viking-landers van NASA naar microben op de Rode Planeet door Marsgrond met water te incuberen.
"Te oordelen naar hoe dorstig de microben in de Atacama waren ... misschien was het toevoegen van water aan monsters van de bodem van Mars niet het beste idee", vertelde Fairén aan WordsSideKick.com. 'Als daar iets leefde, hebben we ze waarschijnlijk verdronken.'
Sinds de tijd van de Viking-landers hebben andere robotbezoekers op Mars bodemmonsters bekeken. Eerder dit jaar vond NASA's Mars Curiosity-rover organische moleculen, die, hoewel ze geen bewijs leverden voor het leven zelf op de Rode Planeet, wel wezen op de mogelijkheid van een oude levensvorm.
"Ongeacht de resultaten van dit artikel, is het essentieel voor ons om monsters van Mars te bemonsteren en naar de aarde terug te brengen. Er zijn veel reactieve componenten die het bestuderen van de bodem erg gecompliceerd maken met externe instrumenten," zei Dawn Sumner, een planetair geoloog en astrobioloog aan de University of California, Davis, die niet betrokken was bij de studie.
Het Atacama-incident in 2017 was niet het eerste - er werden ook abnormale regens geregistreerd in 2015, waardoor de jaarlijkse neerslag tienvoudig steeg. Deze trend wordt toegeschreven aan klimaatverandering, die de weerpatronen verandert. Als het doorgaat, verwacht Fairén dat de Atacama-micro-ecosystemen totaal zullen veranderen.
"We zouden een totale vervanging van de huidige ecosystemen zien, omdat de microben die nu in de Atacama leven niet in staat zullen zijn om op een plek met grote regenval te blijven leven," vertelde Fairén aan WordsSideKick.com. 'Daar zijn ze niet voor gemaakt.'
