Por Leslie Mullen

¿Cuánta agua necesita la vida para sobrevivir?

En el norte de Chile, una furgoneta avanza por viejas y polvorientas carreteras hacia el desierto de Atacama. Un equipo de científicos está conduciendo desde la ciudad costera de Antofagasta y de vez en cuando se cruzan con otros vehículos en la carretera – principalmente exploradores que están buscando metales y minerales. Tras una hora, llegan a una solitaria estación meteorológica situada en la parte más seca de un desierto muy seco.|

Los científicos han venido al desierto de Atacama a investigar cuanta agua necesita la vida para sobrevivir. El agua es necesaria para la vida, pero el agua es tan escasa en el desierto de Atacama que es un milagro que algo pueda vivir allí. Algunas partes del desierto no han visto el agua en siglos. Se piensa que el propio desierto tiene entre 10 y 15 millones de años, convirtiéndolo en el desierto más antiguo de la Tierra.

El de desierto de Atacama probablemente sea el más seco en el mundo. Mientras que algunas zonas del desierto a lo largo de la costa tienen plantas como los cactus, las partes más áridas no tienen vegetación. Estas regiones resecas no tienen ni siquiera cianobacterias – microorganismos verdes fotosintéticos que viven en las rocas o bajo las piedras en la mayoría de los desiertos.
Durante el transcurso de cinco expediciones al desierto de Atacama, los científicos han estado buscando indicios de vida microscópica en las rocas del desierto.

“Lo que estamos estudiando es: ¿Cuál es el límite para la vida?” dice Imre Friedmann, un microbiólogo de la Universidad Estatal de Florida y del Centro de Investigación Ames de la NASA. “Por el momento no sabemos el límite para la vida conforme el gradiente de aridez. Los organismos puede que tengan varias estrategias para adaptarse. Algunos organismos se desecan; otros pueden vivir con muy poco agua. Algunos organismos, como el moho común, pueden coger agua de la atmósfera si la humedad está por encima de cierto nivel. Pero estas estrategias no están muy bien exploradas y las condiciones son muy difíciles de imitar en el laboratorio.”

La mejor forma de estudiar una vida así es salir y observar el laboratorio de la naturaleza – una estructura bastante más compleja que cualquier laboratorio construido por el hombre. Mientras que esto es posible en el desierto de Atacama, por el momento un viaje así para el estudio, es imposible para el planeta Marte.

Pero estudiando la vida en el desierto de Atacama, los científicos esperan aprender más acerca de la posibilidad de vida en Marte. Marte tiene dos factores importantes que afectan a la vida: el planeta es muy frío – con una temperatura media de – 69 ºC (-92 F) – y es muy seco. Aunque los canales y las cuencas parecen dar testimonio de agua líquida en la superficie de Marte, probablemente fueron originados hace mucho tiempo. Hoy, cualquier agua en Marte sería en forma de hielo – un medio fundamentalmente seco.

“¿Cuándo lo seco es demasiado seco para la vida?” pregunta Chris McKay, un científico planetario del centro Ames de la NASA. “En el desierto de Atacama, creemos que hemos cruzado ese umbral.”

El desierto de Atacama, sin embargo, no es tan seco como Marte. No es tan frío como Marte, aunque es más frío que la mayoría de los desiertos de la Tierra. El de Atacama goza de un clima templado, como el clima mediterráneo, con temperaturas que oscilan entre los 0 y los 23 ºC (de 32 a 73 F).

“El problema de tener una Tierra similar a Marte es que Marte es extremadamente frío y muy seco- en la Tierra, estas dos condiciones no se dan juntas frecuentemente” dice Friedmann. “En la Antártida hemos estudiado cómo afecta el frío a la vida. Atacama nos ayudará a responder a la otra cuestión acerca de Marte: cómo afecta la sequedad a la vida.”

Los estudios de la Antártida mostraron a los científicos que el frío en sí no es necesariamente fatal para la vida. La vida puede tolerar temperaturas muy bajas y el proceso de congelación. Pero los problemas surgen cuando las bajas temperaturas persisten durante largos periodos de tiempo. Todos los organismos en la Tierra necesitan de vez en cuando un periodo cuando pueden despertarse de su hibernación invernal. Ellos usan este tiempo para reunir energía, reparar cualquier daño del ADN que sus células pudiesen haber sufrido debido a la radiación UV, crecer en tamaño y reproducirse.

“Hay lugares en la Antártida que están ‘muertos’ porque no hay suficientes horas de temperaturas templadas” dice Friedmann. “Incluso dormidos, los organismos necesitan energía. Las zonas muertas son aquellas en las que los organismos pudieron haber usado más energía de la que pudieron producir.”

La Antártida es una buena analogía a Marte porque la región es fría y esencialmente seca. Pero la Antártida experimenta fluctuaciones con las estaciones cuando el hielo del medio ambiente de los microorganismos se derrite, por eso no puede responder a preguntas acerca de los límites del agua para la vida. Para aprender más acerca de la parte “seca” de la pregunta sobre Marte, Friedmann, McKay y otros están ahora centrando su atención en el desierto de Atacama.
“Las tierras en la extremadamente árida región central de Atacama parece ser la que menos vida tiene y la más parecida a Marte en la Tierra” dice McKay.

Los grandes depósitos de nitrato en Atacama indican que la zona tiene muy poca vida. El nitrato es producido por descargas eléctricas (rayos) durante las tormentas, el rayo hace que el nitrógeno y el oxígeno de la atmósfera se combine para formar nitrato. Este nitrato cae al suelo del desierto, pero en tan pequeñas cantidades que no es perceptible.

“No puedes ver o sentir las minúsculas cantidades de nitrato cayendo y no se almacena en tus ropas” dice Friedmann. “Aunque después de un año puedes mostrar mediante tests químicos su presencia en una roca.”
Normalmente las bacterias y las plantas aprovechan cualquier nitrato producido por un rayo. La acumulación de nitrato – como los depósitos encontrados en Atacama – normalmente significa que no existe vida.
Mientras que las cianobacterias parecen estar ausentes, los científicos encontraron pequeños números de bacterias heterótrofas en algunas tierras del desierto de Atacama. En vez de producir su propia energía a través de la fotosíntesis - como lo hacen las cianobacterias – las bacterias heterótrofas reúnen su energía alimentándose de otros organismos. Los científicos no saben qué están comiendo estas bacterias de Atacama o cómo consiguen su agua. Ni siquiera están seguros de porqué algunos puntos del desierto tienen las bacterias heterótrofas mientras que otras zonas parecen carecer de vida.

“Puede que haya que esperar un poco antes de que comprendamos los límites del agua para la vida” dice Friedmann. “Los estudios de la Antártida nos llevaron 20 años hasta que sentimos que teníamos una respuesta acerca de los límites de las bajas temperaturas.”
Además de los límites del agua, los científicos también esperan determinar cómo los organismos desarrollan defensas contra la radiación UV. Una radiación así sería todavía otro límite para la vida en Marte, que experimenta radiaciones mayores que las de la Tierra.
Friedmann advierte que mientras que los estudios de Atacama pueden suponer un gran avance en la mejora de nuestra comprensión acerca de los límites de la vida, no contestarán completamente nuestras preguntas acerca de la vida en Marte.

“Todas las semejanzas que tenemos en la Tierra son mucho más débiles que las condiciones existentes en Marte” dice Friedmann. “Marte es mucho más seco, mucho más frío y con una radiación UV mucho más intensa.”

¿Qué es lo próximo?

“Nuestro principal objetivo ahora es comprender estas tierras estériles, sin organismos y presumiblemente oxidantes que encontramos en el núcleo del desierto de Atacama” dice McKay.

Por ejemplo, combinando medidas de la naturaleza, ecuaciones teóricas y experimentos de laboratorio, los científicos esperan determinar qué tipo de clima pueden experimentar los microorganismos en las tierras de Atacama.
“Los microorganismos viven en un clima diferente al clima en el que vivimos” dice Friedmann. “Viven entre partículas en la tierra, en lugares compactos con distancias muy pequeñas. Estamos intentando medir el clima en estos lugares apretados.”