A primera vista, la costra de arena podría parecer un ejemplo rutinario de lo que los investigadores llaman costra biológica del suelo, o “biocorteza”, una comunidad de bacterias, hongos, algas y otros microorganismos coexistentes que cubren el suelo en láminas coherentes. Alrededor del 12 por ciento de la superficie terrestre de la Tierra está cubierta por biocortezas. Los ecologistas suelen referirse a estas colonias como la “piel viva” del planeta.

Durante el último siglo, los científicos identificaron biocortezas en todo el mundo y trabajaron para comprender su papel en la configuración de los ecosistemas. Han aprendido que las costras fijan los granos del suelo en su lugar y proporcionan a los organismos que crecen en ese suelo nutrientes esenciales como carbono, nitrógeno y fósforo. En 2012, Büdel y sus colegas estimaron que las biocortezas absorben y reciclan alrededor del 7 por ciento de todo el carbono y casi la mitad de todo el nitrógeno que la vegetación terrestre «fija» químicamente. El papel de las biocortezas en la obtención de nitrógeno digerible es particularmente crítico en los desiertos áridos: en otros lugares, los rayos a menudo pueden convertir el nitrógeno atmosférico en nitratos, pero en los desiertos las tormentas eléctricas son raras.

La biocorteza crea “pequeños oasis de fertilidad”, dijo Jayne Belnap, ecóloga del Servicio Geológico de Estados Unidos que ayudó a estandarizar el término “biocorteza” en 2001. “Esa área va a ser [like] paletas heladas para los organismos del suelo. Son adictos al azúcar como el resto de nosotros”.

Pero la comunidad microbiana del Pan de Azúcar no es una biocorteza cualquiera. Mientras que las biocortezas tradicionales cubren la capa superior de finas partículas del suelo y otros tipos de organismos brotan directamente sobre las rocas individuales, «la arena está en el medio: es una zona de transición», dijo Liesbeth van den Brink, investigadora de ecología en la Universidad de Tübingen que ahora vive en las afueras de Pan de Azúcar con Gutiérrez Alvarado. En la corteza arenosa, las piedras proporcionan la estructura, pero los microbios las colonizan en una lámina coherente, como una fina capa de resina que une un jardín de rocas.

Debido a que los organismos están tan íntimamente asociados con el sustrato rocoso, las costras de arena encarnan “la colisión de lo abiótico con lo biótico”, dijo Rómulo Oses, biólogo de la Universidad de Atacama. «En esta interfaz verás muchas respuestas».

Las costras de arena de Pan de Azúcar han obligado a los científicos a ampliar su concepción de qué son las biocostras, dónde pueden sobrevivir los microbios y cómo las comunidades microbianas dan forma al medio ambiente que las rodea. Están abriendo la puerta a reconsideraciones sobre cómo la Tierra y la vida coevolucionaron a lo largo de las épocas.

En el parque, varias especies de cactus se alimentan de la niebla que llega periódicamente desde la costa.Fotografía: Zack Savitsky/Revista Quanta

Bebiendo niebla

Pan de Azúcar está desolado, pero está lejos de estar sin vida. Bordeando el Océano Pacífico cerca del nivel del mar, el parque es mucho más templado que el elevado núcleo hiperárido de Atacama. Aun así, recibe como máximo 12 milímetros de lluvia al año y los niveles de radiación solar suelen ser vertiginosamente altos.

De camino al único camión de comida del parque, donde Gutiérrez Alvarado, van den Brink y yo podemos parar para comer una empanada de mariscos local, tomamos un desvío. Gutiérrez Alvarado se detiene para comprobar uno de sus dispositivos de monitoreo del clima, que está encerrado con alambre de púas y asegurado con piedras en el desierto. Al lado, señala una depresión en el suelo del tamaño aproximado de una vaca, donde un guanaco, un pariente salvaje de la llama, recientemente tomó un baño de polvo. Gutiérrez Alvarado y los demás guardabosques contaron recientemente 83 guanacos viviendo en el parque.

La mayor parte de Marte parece ser una extensión interminable de desierto alienígena, sin un río o lago a la vista. Sin embargo, el agua líquida definitivamente existió en el pasado lejano del planeta. Un nuevo artículo también ha sugerido que también es posible que aún existan pequeñas cantidades de agua en lugares que de otro modo parecerían yermos.

Antes de que el rover Zhurong (también conocido como Phoenix) de China entrara en modo de hibernación en mayo pasado, los investigadores de los Observatorios Astronómicos Nacionales y el Instituto de Física Atmosférica de la Academia de Ciencias de China descubrieron algo inesperado. Zhurong estaba explorando la región de Utopia Planitia, que está cerca del ecuador del planeta. No se pensaba que existiera agua líquida en esas latitudes. Sin embargo, cuando el rover transmitió datos de su cámara multiespectral (MSCam), cámara de navegación y terreno (NaTeCam) y detector de composición de la superficie de Marte (MarSCoDe), hubo una posible evidencia de que el agua líquida estuvo presente hace menos de medio millón de años.

“[Our findings] sugerir [features] asociado con la actividad del agua salina, lo que indica la existencia de un proceso de agua en la región de bajas latitudes de Marte”, dijeron los investigadores en un estudio publicado recientemente en Science Advances.

Seco con un pasado empapado

Zhurong es parte de la misión Tianwen-1 Mars de China, que ha ayudado a ampliar nuestra comprensión del medio ambiente en Marte. Pero la evidencia que sugiere que recientemente (al menos en términos geológicos) hubo agua líquida es inesperada. Debido a que Marte ha perdido la mayor parte de su atmósfera y está expuesto a una intensa radiación y al viento solar, anteriormente se pensaba que el agua no podría existir en forma líquida allí. Cualquiera que se haya formado debería congelarse o evaporarse rápidamente debido a la presión extremadamente baja y la falta de vapor de agua.

Es especialmente seco en las latitudes más bajas donde no hay glaciares, pero Zhurong encontró características en las superficies de las dunas que hicieron sospechar a los investigadores, dirigidos por el geólogo Xiaoguang Qin. Estos incluyen grietas y costras que debieron quedar cuando el agua líquida se evaporó del suelo rojizo. Investigaciones posteriores revelaron que las superficies de estas dunas ocultaban sílice hidratada y sulfatos, minerales que contienen moléculas de agua, junto con ciertos óxidos de hierro y lo que parecen ser cloruros.

Tanto la presencia de estas sustancias como las características de la superficie observadas por Zhurong probablemente indican que la escarcha o la nieve alguna vez cayeron, se derritieron y se filtraron en la capa superior del suelo. Formó una salmuera después de interactuar con la sal en las dunas y formó una especie de cemento cuando se combinó con granos de arena. Estos cementos se convierten en costras después de que se evaporan.

¿Cómo llegó eso aquí?

Pero si realmente hubo agua en las latitudes más bajas hace no más de 1,4 millones y tan solo 400.000 años, ¿cómo llegó allí?

Marte ha pasado por diferentes épocas al igual que la Tierra. Su período amazónico comenzó hace unos 2.900 millones de años y se extiende hasta el presente. Después de la transición del período hespérico al amazónico, Marte ya no fue bombardeado por asteroides, mientras que la actividad volcánica (alguna de las cuales fue provocada por esas colisiones) disminuyó considerablemente. Aunque la mayor parte de su atmósfera se había desvanecido para entonces y el clima se estaba secando, todavía había períodos cálidos y húmedos.

Qin y su equipo creen que fue durante estos períodos cuando el vapor de agua de los polos helados se esparció hacia el ecuador más cálido. Este vapor se solidificaría en nieve o escarcha durante el clima más frío y caería al suelo. Luego se derretía y se evaporaba cuando subían las temperaturas, dejando atrás costras saladas.

Este descubrimiento podría tener implicaciones para la habitabilidad pasada o presente en Marte. A medida que el clima evolucionó, también lo hizo el potencial del planeta para albergar vida (aunque si alguna vez lo hizo sigue siendo un misterio). Los futuros rovers pueden buscar signos de vida en áreas que antes se pasaban por alto, especialmente donde hay costras, grietas y depresiones que podrían ser signos reveladores de que alguna vez hubo agua.

«Dado que alguna vez existió agua salada en varias latitudes en la superficie de Marte», dijeron los investigadores, «se debe dar prioridad a los microbios tolerantes a la sal en futuras misiones en busca de vida existente en Marte».

Science Advances, 2023. DOI: 10.1126/sciadv.add886 (Acerca de los DOI).

Elizabeth Rayne es una criatura que escribe. Su trabajo ha aparecido en SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Grunge, Den of Geek y Forbidden Futures. Cuando no está escribiendo, cambia de forma, dibuja o se disfraza de un personaje del que nadie ha oído hablar. Síguela en Twitter @quothravenrayne.