Elena Camacho

A 4.000 metros sobre el nivel del mar, en la cordillera de los Andes, entre volcanes, salares y lagunas viven algunos de los organismos más interesantes de la Tierra, seres vivos que se han adaptado a condiciones extremas y cuyo estudio ayudará a entender cómo surgió la vida en planetas como la Tierra o Marte.

Hasta este rincón del mundo se han desplazado investigadores del Centro de Astrobiología (INTA-CSIC) de Madrid, liderados por Daniel Carrizo, y científicos del Laboratorio de Investigaciones Microbiológicas de Lagunas Andinas (LIMLA) del CONICET argentino.

El objetivo de la campaña ha sido estudiar los diferentes ambientes extremos de La Puna, a través de sus microorganismos y la biogeoquímica asociada.

La Puna es una región del altiplano repartida entre Bolivia, Chile y Perú en la que se encuentran el Salar de Antofalla (un desierto de sal de más de 150 kilómetros de largo) y el volcán Galán, la mayor caldera volcánica del mundo con una boca de 45 kilómetros de norte a sur y 24 de este a oeste y paredes de 5 kilómetros de altitud.

"más que interesante"

"Investigar este lugar es más que interesante: está a más de 3.500 metros, tiene poco oxígeno, muchas variaciones de temperatura, alto contenido en elementos tóxicos, está sometido a alta radiación ultravioleta y es hipersalino", comenta Daniel Carrizo en una entrevista con Efe.

Estudiar estos ambientes puede ser útil para entender el origen de la vida en la Tierra y para averiguar cómo fue el primer millón de años de evolución en Marte, un planeta que actualmente es árido pero que en el pasado tuvo atmósfera y océanos de agua.

"Los microorganismos de estos lugares nos dan una idea de lo que pudo haber sido el origen de la vida en ambos planetas", explica.

En la campaña, que ha durado 15 días, se han analizado salares de la zona: "En algunos hay evaporación y se forman evaporitas de yeso y sal -rocas originadas por la cristalización de sales disueltas en el agua- pero también hay bacterias que interfieren en el proceso. Es una biomineralización muy interesante para nosotros porque se asemeja mucho a la que hubo en la tierra primitiva", señala.

"Ojos de campo"

Cerca de esa zona, los investigadores han estudiado los "ojos de campo", pequeñas lagunas de alta biodiversidad, de unos diez metros de diámetro, situadas unas junto a las otras.

"Aunque todas tienen la misma química de agua, son de distintos colores, en función de los microorganismos que las habitan. Una es rosa por la población de arqueas que contiene; en otra no hallamos ningún tipo de vida, sólo sal; y otra, azul, tenía microbialitos en el borde, unas estructuras minerales que surgen de la actividad biológica y que son análogas a los inicios de la formación de la vida en la tierra primitiva".

Analizar estas estructuras es "muy interesante" porque nunca se habían encontrado en zonas continentales, sólo en áreas marinas de Australia (en la bahía Shark se hallaron estromatolitos fósiles de hace 3.500 millones de años), pero "nunca en esta altitud y en el interior", subraya.

Los científicos también analizaron la actividad hidrotermal de varios géiseres vivos y uno fósil del que se extraerán biomarcadores isótopos estables que "nos dirán qué clase de organismos hubo ahí, una clase de información que, si vamos a Marte, será útil para identificar qué moléculas orgánicas vivieron allí tiempo atrás".

Una de las mayores curiosidades se encontró a 4.600 metros de altitud, en una laguna hipersalina con un ph muy básico y raro (Ph11) y una comunidad microbiana dominada por arqueas (cerca del 95%), cuando lo normal es que encontrarlas en una proporción mínima.

"Esta laguna no es normal. Nunca hemos trabajado con esa alcalinidad, ni esa cantidad de arsénico ni a esa altura. Es un ambiente totalmente nuevo sobre el que no hay estudios previos", subraya el científico uruguayo.

Radiación ultravioleta

Pero a 4.500 metros, quizá uno de los aspectos más importantes para estudiar es cómo se han adaptado a la radiación ultravioleta unos microorganismos que no se esconden bajo el suelo o la sal, sino que viven en la superficie de los lagos.

Los investigadores aprovecharon la misión para traer muestras que serán analizadas utilizando el "gemelo" del espectrómetro Raman (RLS), un instrumento español que irá instalado en el Rosalind Franklin, un robot de exploración diseñado para buscar procesos geoquímicos y componentes biológicos vinculados a la vida en Marte.

"Utilizar Raman ayuda a comprobar si el instrumento es capaz de encontrar moléculas que nos puedan indicar actividad biológica reciente o antigua", concluye el investigador.

"Investigar este lugar es más que interesante: está a más de 3.500 metros, tiene poco oxígeno, muchas variaciones de temperatura, alto contenido en elementos tóxicos, está sometido a alta radiación ultravioleta y es hipersalino".

Daniel Carrizo, Investigadores del Centro de Astrobiología de Madrid

"En algunos hay evaporación y se forman evaporitas de yeso y sal (...) Es una biomineralización muy interesante para nosotros porque se asemeja mucho a la que hubo en la tierra primitiva".

Daniel Carrizo, Investigadores del Centro de Astrobiología de Madrid

Una extensa campaña de observación internacional ha permitido seguir durante seis meses la evolución del material eyectado por un agujero negro, que muestra cómo estos objetos realimentan el medio interestelar.

Los agujeros negros estelares se forman tras el colapso de una estrella muy masiva y se sabe que presentan un campo gravitatorio tan intenso que ni la luz puede escapar de ellos. Sin embargo, existen mecanismos a través de los que estos objetos realimentan el medio interestelar al expulsar, a través de chorros o estallidos, parte del material que queda atrapado en su disco de acrecimiento.

Sistema binario

Precisamente esto es lo que ha observado un equipo de astrónomos con participación española: la "película completa" de cómo un agujero negro expulsa materia e interactúa con el medio. Los resultados se han publicado en la revista Nature Astronomy.

Conocido como "MAXI J1820+070" o "J1820", este agujero negro forma parte de un sistema binario en el que él y una estrella compañera parecida al Sol giran alrededor de un centro de masas común.

En estos sistemas es habitual que el agujero negro absorba material de su estrella compañera, que cae hacia el agujero negro a través de un disco que lo rodea: en su caída, el material se calienta y el disco emite rayos X, explica el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de España.

Se trata de objetos muy variables, cuyo brillo depende de cuánto gas pueda absorber el agujero negro.

Joe Bright, investigador de la Universidad de Oxford que encabeza el estudio, señala que "generalmente, este tipo de sistema astrofísico acumula una cantidad muy pequeña de material, por lo que no puede ser visto".

"Sin embargo, ocasionalmente entran en erupción y sólo entonces son observables; tuvimos la suerte de detectar el estallido en J1820 poco después de que se produjera, en verano de 2018", añade.

Telescopios

Por su parte, Javier Moldón, del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y autor también del trabajo, subraya que una rápida coordinación para realizar observaciones en radio de alta resolución unos días después del inicio del evento fue fundamental para interpretar los cambios morfológicos de la fuente en los seis meses siguientes.

Así, se desplegó una extensa campaña de observación que incluyó telescopios en Reino Unido, como e-MERLIN, y EEUU, así como el telescopio MeerKAT, recientemente operativo en Sudáfrica.

Con estas instalaciones los científicos fueron capaces de rastrear la conexión entre el acrecimiento de material y los flujos; "y, más emocionante aún, pudimos observar las eyecciones de material y rastrearlas en un amplio rango de separaciones del agujero negro", recalca Bright.

"Ocasionalmente entran en erupción y sólo entonces son observables; tuvimos la suerte de detectar el estallido en J1820 poco después de que se produjera, en verano de 2018".

Joe Bright, Investigador de la Universidad de Oxford