Lago Untersee - Lake Untersee
| Lago Untersee | |
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  Lago Untersee Localização do Lago Untersee na Antártica
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| Localização | Queen Maud Land , Antártica |
| Coordenadas | 71 ° 20′S 13 ° 27′E / 71,333 ° S 13,450 ° E Coordenadas: 71 ° 20′S 13 ° 27′E / 71,333 ° S 13,450 ° E |
| Modelo | glacial |
| Etimologia | "Lago Inferior" (do alemão "unter" [inferior] + "ver" [lago]) |
| Países da bacia | (Antártica) |
| Máx. comprimento | 6,5 quilômetros (4,0 mi) |
| Máx. largura | 2,5 quilômetros (1,6 mi) |
| Superfície | 11,4 quilômetros quadrados (4,4 milhas quadradas) |
| Máx. profundidade | 169 metros (554 pés) |
| Elevação da superfície | 563 metros (1.847 pés) |
| Congeladas | Permanentemente |
| Referências | Wand et al. |
Lago Untersee (em alemão : Untersee, "Lago Inferior") é o maior lago de água doce de superfície no interior das Montanhas Gruber, na região central de Queen Maud Land, no leste da Antártica . Ele está situado a 90 quilômetros (56 milhas) a sudoeste do Oásis Schirmacher . O lago tem aproximadamente 6,5 quilômetros (4,0 milhas) de comprimento e 2,5 quilômetros (1,6 milhas) de largura, com uma área de superfície de 11,4 quilômetros quadrados (4,4 milhas quadradas) e uma profundidade máxima de 169 metros (554 pés). O lago está permanentemente coberto de gelo e parcialmente delimitado por gelo glaciar .
O Lago Untersee é um lago incomum, com pH entre 9,8 e 12,1, oxigênio dissolvido a 150 por cento de supersaturação e produção primária muito baixa na coluna de água. Apesar da alta supersaturação de oxigênio na maior parte do lago, existe uma pequena sub-bacia no extremo sul que é anóxica e seus sedimentos podem ter uma concentração de metano mais alta do que os de qualquer outro lago conhecido na Terra. Grande parte da produção primária está em comunidades microbianas que crescem no fundo do lago como estromatólitos . A temperatura da água varia entre 0,5 ° C (32,9 ° F) e 5 ° C (41 ° F) e a cobertura de gelo no lago tem 2–6 metros (6,6–19,7 pés) de espessura. A cobertura de gelo pode ter persistido por mais de 100.000 anos, e alguns cientistas que estudam as mudanças climáticas temem mudanças ambientais significativas associadas ao aquecimento global nas próximas décadas. No passado, a química da água do lago foi comparada à do Clorox . No entanto, a atividade química do alvejante é devido ao Cl - além de um pH que é mais alto do que aquele medido no Lago Untersee, e o Lago Untersee não tem altas concentrações de cloro ou clorito.
Geografia
O lago Untersee fica no interior das montanhas Gruber, na região central de Queen Maud Land, no leste da Antártica, que fica aproximadamente na mesma longitude de Huab , no Parque Nacional da Costa do Esqueleto, na costa norte da Namíbia . Ele está situado a 90 quilômetros (56 milhas) a sudoeste do Oásis Schirmacher . Aurkjosen Cirque fica no lado leste do lago.
O lago tem aproximadamente 6,5 quilômetros (4,0 milhas) de comprimento e 2,5 quilômetros (1,6 milhas) de largura e uma área de superfície de 11,4 quilômetros quadrados (4,4 milhas quadradas) (10 quilômetros quadrados (3,9 milhas quadradas) também é relatado). Sua profundidade máxima é de 169 metros (554 pés). É permanentemente coberto por gelo, que tem uma espessura média de 3 metros (9,8 pés) no verão. O lago é represado pelo Glaciar Anuchin , e o derretimento do Glaciar Anuchin é a principal fonte de água. O lago não tem saída. A água é perdida por sublimação e ablação da cobertura de gelo. O lago é classificado como um lago ultra- oligotrófico .
O Lago Ober-See , um lago glacial menor (3,4 quilômetros quadrados), está localizado a poucos quilômetros a nordeste e é semelhante em muitos aspectos.
História
Estudos de isótopos estabeleceram que o lago há muito tem uma cobertura de gelo permanente. Além disso, estudos realizados durante o verão austral confirmam as características homogêneas do lago, sendo a convecção térmica a justificativa para sua natureza hidrogeoquímica e isotropical. É reabastecido perenemente por um processo de derretimento subaquático do gelo da geleira adjacente. Também é afirmado que o lago existia durante o período do Holoceno , quando emergiu de uma lagoa de água derretida.
Estudos do Lago Untersee revelaram que existem várias pedras grandes que represam o lago. Estudos geodésicos realizados durante duas temporadas de verão indicaram que as rochas se movem a uma taxa anual de 1,1–3,9 metros (3,6–12,8 pés). O tempo de residência das pedras foi estimado em 500 anos. As rochas flutuantes, que têm vários metros de diâmetro, evoluíram como resultado de depósitos de detritos da interação pró-glacial, perda de massa das colinas que cercam o lago e o deslocamento do gelo glacial pelo gelo do lago.
O lago foi descoberto pela primeira vez pela Expedição Antártica Alemã de 1938–39 . Depois disso, várias expedições estudaram as características do lago. O primeiro estudo de reconhecimento do lago foi realizado por NG Kosenko e DD Kolobov no início de 1969, seguido por mais estudos por cientistas russos e alemães, nomeadamente por WD Hermichen et al. (1985), E. Kaup et al. (1988) e A. Loopmann et al. (1988).
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Em estudos realizados antes de 1991–92 sobre os parâmetros físicos e químicos da água do lago, o Lago Untersee foi declarado como bem misturado e não estratificado . No entanto, estudos realizados no verão de 1991-92 encontraram estratificação significativa em um vale de 500 metros (1.600 pés) de largura na parte sudeste do lago, onde tem até 105 metros (344 pés) de profundidade. Havia gradientes verticais agudos de temperatura, pH, oxigênio dissolvido e condutividade elétrica . Enquanto uma termoclina foi registrada a uma profundidade entre 40 metros (130 pés) e 50 metros (160 pés), uma oxiclina seguiu a 70-80 metros (230-260 pés), com uma quimioclina estendendo-se de 80 metros (260 pés) a fundo do lago. Abaixo de 80 metros (260 pés), a coluna de água era anóxica e cheirava a sulfeto de hidrogênio . A presença de sulfeto de hidrogênio foi associada à diminuição das concentrações de sulfato , indicando que provavelmente decorreu da redução bacteriana do sulfato .
O teor de sal nos níveis superiores do lago é cerca de 50 vezes maior do que a água do degelo glacial. A salinidade aumentou abaixo de 80 metros (260 pés), com a concentração de íons de sódio e a condutividade eletrolítica mais do que dobrando. O lago é altamente alcalino (pH 10,4) até uma profundidade de 70 metros (230 pés); abaixo dessa profundidade, o pH cai, atingindo o valor levemente ácido de 6,1 na profundidade máxima. A proporção de metano no sedimento no fundo do lago é a mais alta registrada para qualquer lago do mundo, de acordo com cientistas da NASA .
Em 2008, como parte da Tawani Foundation 2008 Antarctic International Expedition (veja abaixo), Dale Andersen e Ian Hawes descobriram estromatólitos cônicos crescendo no Lago Untersee, os maiores vivos conhecidos até hoje. Pequenos pináculos microbianos também estão presentes, e parece que os grandes estromatólitos cônicos e os pequenos pináculos são feitos por diferentes comunidades microbianas. Essas comunidades fornecem um importante análogo a alguns dos mais antigos estromatólitos fósseis encontrados até hoje.
Expedições
Em novembro e dezembro de 2008, a "Tawani Foundation 2008 Antarctic International Expedition" chefiada por Richard Hoover, do Marshall Space Flight Center da NASA, usou o lago como um teste em sua busca por vida extrema. As condições no lago são semelhantes em alguns aspectos às que existem em outras luas e planetas que contêm gelo de água e metano; assim, este lago pode fornecer um análogo aos ambientes que existem em outras partes do espaço. A expedição encontrou várias novas cepas de microrganismos extremófilos nas águas do lago, incluindo um quimiolitotrófico que metaboliza o hidrogênio.
Esta expedição envolveu uma equipe internacional interdisciplinar de dez cientistas e dois professores que exploraram não apenas o Lago Untersee, mas também o Oásis Schirmacher. Os aspectos geomicrobiológicos desta expedição tinham três objetivos: "testar a emissão de fluorescência induzida por laser (LIFE) a ser usada para a exploração do rególito e pólos de Marte ; monitorar as mudanças climáticas globais; e avaliar métodos para detectar contaminação por hidrocarbonetos e subsequente bio- remediação em um ecossistema frágil e ameaçado. " Os resultados indicam que o Lago Untersee, como uma região permanentemente coberta de gelo, tem muito pouco solo utilizável e pode ser comparado às regiões polares de Marte.
Os experimentos realizados examinaram os metagenomas de eucariotos ; identificou procariotos e vírus que habitam o lago; forneceu evidências de transferência horizontal de genes mediada por vírus e alterações metabólicas adaptativas ou de fenótipo de proteção contra o frio , identificou conexões de nanofios microbianos entre várias espécies na interface gelo-água, na coluna de água e no sedimento; e estabeleceu estimativas de biomassa de vida no lago de gelo durante o início da estação de crescimento da primavera usando técnicas de imagem por emissão de fluorescência induzida por laser (LIFE).
Dois mergulhadores científicos também fizeram parte desta equipe. Dale Andersen, com o Centro Carl Sagan do Instituto SETI para o Estudo da Vida no Universo, e Ian Hawes da Aquatic Research Solutions mergulharam no Lago Untersee para estudar suas comunidades microbianas únicas.