Charlando de astrobiología con Juan Rodríguez Blanco

Hace unos meses me puse en contacto con un astrobiólogo asturiano llamado Juan Rodríguez Blanco (en la foto), del que sabía que había acudido al archipiélago noruego de Svalbard (océano glaciar ártico) como integrante de la misión AMASE. Juan, ha sido tan amable de responder a varias preguntas desde su puesto en la Universidad de Leeds (Reino Unido). Antes de compartir con vosotros esta extensa e interesantísima entrevista, vaya desde este blog mi agradecimiento a este geólogo ovetense en el exilio. ¡Buena suerte Juan!Gracias por atenderme Juan. Antes que nada… ¿Qué hace un hombre de ciencia asturiano en la Universidad de Leeds?

Soy geólogo y me he especializado en mineralogía y geoquímica de bajas temperaturas. Tras realizar mi tesis doctoral decidí viajar al extranjero para dedicarme a la investigación científica, de modo que envié varios currículums a diferentes universidades y centros de investigación y tuve la inmensa suerte de dar con un grupo magnífico de la Universidad de Leeds (Reino Unido). Mi trabajo en Leeds consiste en el estudio la formación -técnicamente: nucleación y crecimiento- de minerales formados por carbonato de calcio y magnesio. Estos minerales -calcita, vaterita, aragonito, dolomita, etc.- son muy abundantes en todo el planeta y tienen gran interés no solamente desde un punto de vista geológico, pero también biológico o exobiológico. Para realizar este tipo de investigación empleamos por un lado técnicas convencionales de laboratorio para el análisis químico y caracterización mineral (microscopía electrónica de barrido y de transmisión, difracción de rayos X, espectroscopía infrarroja, etc…) y por otro instalaciones en la que se genera radiación sincrotrón combinada con otras técnicas que nos permiten seguir procesos que tienen lugar en escalas temporales muy cortas (segundos o centésimas de segundo).

¿Y cómo se enlaza tu labor con la expedición AMASE?

AMASE es ante todo una expedición multidisciplinar en la que participan grupos de investigadores de Reino Unido, Europa y Estados Unidos con backgrounds muy diferentes: biólogos, geólogos, físicos, ingenieros, especialistas en robótica, etc. Esto se debe a los diferentes objetivos principales de la expedición: diseñar y poner a prueba el instrumental apropiado para ser enviado en futuras misiones de exploración robótica a Marte (ExoMars, Mars Science Laboratory, Mars Sample Return), desarrollar los protocolos para detectar posibles indicios de vida -actual o pretérita- en otros planetas y estudiar en un medio ambiente extremo las condiciones y los requisitos necesarios para el desarrollo y la supervivencia de la vida.

¿Quién está detrás de la organización de AMASE? ¿Cómo acabaste dentro?

AMASE está dirigido por tres investigadores principales: Andrew Steele, a través del programa ASTEP (Astrobiology Science and Technology for Exploring Planets) de la NASA; Hans Amundsen, mediante el programa PRODEX (PROgramme de Développement d’EXpériences scientifiques) de la Agencia Espacial Europea (ESA) y finalmente Liane G. Benning, desde la Universidad de Leeds. Esta tercera persona es precisamente mi supervisora en Leeds y obviamente desde el día que comencé a trabajar con ella le mostré mi interés por participar, así que tras encontrar la financiación adecuada pude unirme al grupo como mineralogista, algo que no les vino mal porque no tenían ninguno. Además, el hecho de que trabajase en carbonatos y tuviese experiencia con varias de las técnicas de estudio que pretenden ser empleadas para estudiar el planeta Marte ayudó aun más.

Entiendo que los biólogos especialistas en extremófilos vean en Svalbard un análogo de las condiciones marcianas. ¿Pero un geólogo?

Imagen superior: Marte, Europa y Titan en Svalbard. Algunos paisajes de este archipiélago parecen proceder de Marte (foto superior), aunque hay también zonas glaciares con enormes fracturas como en Europa (satélite de Júpiter) o regiones en las que la niebla suele ser abundante, como en Titán.

Pues precisamente desde una perspectiva geológica el interés de Svalbard es enorme, sobre todo porque es un lugar que nos está mostrando cuál es el entorno en el cual puede iniciarse la vida. En primer lugar Svalbard no es solamente un análogo marciano desde el punto de vista climatológico, sino que existen terrenos que cuentan con los nutrientes inorgánicos necesarios para que los extremófilos puedan subsistir. Estos nutrientes proceden de los minerales que forman las rocas del terreno, que bajo la acción del hielo glaciar son aprovechados por estos organismos microscópicos para sobrevivir en esas condiciones tan extremas. La mejor manera de entender esto es describiendo el proyecto SLIce (Signatures of Life in Ice o “Marcadores de la Vida en el Hielo”), uno de los proyectos de mayor éxito que forma parte de la expedición AMASE y cuya investigadora principal es Jennifer Eigenbrode (Goddard Space Center, NASA). La filosofía de SLIce parte de una idea muy sencilla: busquemos vida en condiciones extremas y veamos cómo ésta sobrevive. Lo que hacemos es desplazarnos a glaciares y realizar perforaciones para obtener varios testigos de hielo de hasta unos dos metros de profundidad. A esas profundidades los microorganismos sobreviven durante largos periodos de tiempo en condiciones muy duras, a temperaturas muy bajas, en donde no llega la luz solar ni hay agua líquida (dado que toda el agua es hielo azul) y para colmo en hielo que apenas presenta impurezas o contaminaciones. Cualquiera se preguntaría cómo puede algo sobrevivir en este medio, pero la realidad es que la vida puede soportar condiciones muy extremas.

¿Y si estamos contaminando nuestras muestras de hielo con materia orgánica o los organismos microscópicos que portamos en nuestros cuerpos, ropa, etc.?

Indudablemente esto sucede y es por eso que en SLIce se ha desarrollado una serie de procedimientos de trabajo en condiciones de limpieza muy estrictas, tanto para la recogida y preparación de muestras como para emplear el instrumental con el que realizamos todas las investigaciones. De hecho, este procedimiento ha llevado varios años de trabajo y esfuerzo por parte de los investigadores principales de SLIce y ahora es perfectamente válido para esterilizar el instrumental que se vaya a emplear en futuras misiones robóticas a Marte.

Una vez hemos obtenido los testigos de hielo comienza el trabajo de laboratorio y aquí es donde la geología y la biología se entrelazan: por un lado se realiza un estudio puramente biológico en el que se obtienen datos sobre los tipos de microorganismos que se encuentran en el hielo y los compuestos orgánicos presentes, poblaciones y concentraciones siempre muy bajas, pero que aún así claramente presentes. Esto lo correlacionamos en función de la profundidad con un análisis puramente geológico, estudiando con el máximo de detalle las impurezas minerales (composición, estructura, grado de alteración, asociaciones…) y la naturaleza y concentración de iones inorgánicos que proceden de tales impurezas. Gracias al estudio geológico estamos caracterizando el material del que los extremófilos obtienen la energía para realizar los procesos metabólicos necesarios para sobrevivir, muy escaso, pero imprescindible para su supervivencia.

Pero perdona que insista. ¿Qué interés geológico tiene Svalbard desde un punto de vista astrobiológico?

Desde un punto de vista completamente geológico, la probabilidad de que existan las condiciones adecuadas para el desarrollo de la vida microscópica tal y como la conocemos en Marte no es igual en toda la superficie -o subsuelo- del planeta. Aparte de las condiciones climatológicas, la naturaleza del terreno es fundamental. El aporte de nutrientes inorgánicos para el nacimiento de la vida es especialmente favorable en los terrenos ricos en carbonatos. Los carbonatos se pueden formar en diferentes medios, pero a gran escala podemos dividirlos en dos: medios bióticos y abióticos, palabras que ya lo expresan todo por sí mismas. Veamos un par de ejemplos en nuestro propio planeta: el mas clásico es el biótico, en el que la actividad biológica en las aguas marinas produce minerales con composición de carbonato de calcio y magnesio (calcita, aragonito…) que forman parte de los caparazones y conchas de los organismos marinos. Estos seres vivos, cuando mueren, van formando con el tiempo depósitos de carbonatos biogénicos que pueden tener a veces decenas de kilómetros de espesor y que la actividad tectónica puede transformar con el paso del tiempo en montanas y cordilleras. Por otra parte, también es posible formar minerales con composición de carbonato de calcio/magnesio mediante procesos puramente inorgánicos, sin participación alguna de la vida. Esto se puede observar en algunas zonas de Svalbard, por ejemplo el complejo volcánico de Bockfjord, donde se produjeron erupciones volcánicas que fundieron el hielo glaciar, permitiendo la interacción entre los materiales basálticos procedentes del volcán, el agua -durante un corto periodo de tiempo- y el hielo, que alteraron parte de los basaltos permitiendo la cristalización de una secuencia compleja de carbonatos de calcio y magnesio. Aún así estas regiones pueden favorecer el desarrollo y subsistencia de la vida y esto es algo que podría haber tenido lugar en Marte en el pasado remoto en regiones en las que ha existido actividad hidrotermal. Marte tiene todos los ingredientes: la cuestión es si se combinaron adecuadamente para generar vida microscópica tal y como la conocemos en el subsuelo de dicho planeta, donde pudiese protegerse de la dañina radiación solar. Aunque en el Planeta Rojo existen algunos depósitos de carbonatos, lo más probable es que sean de origen inorgánico, como en el complejo volcánico de Bockfjord, aunque no se puede descartar que durante el pasado remoto haya existido cierta actividad biológica que haya contribuido a su formación. Incluso así su estudio está más que justificado. Son lugares de interés excepcional, algunos de difícil acceso, donde se pretende enviar misiones robóticas de exploración y recogida de muestras.

¿Cómo surgió tu interés por la astrobiología? ¿Era una opción que tuviste en cuenta desde el principio cuando estudiaste geología en la Universidad de Oviedo o fue una oportunidad inesperada?

Creo que me ha interesado la astrobiología y la geología planetaria desde siempre, como ramas de la astronomía. Desde niño siempre he sido aficionado a la astronomía tanto desde el punto de vista “teórico” -leer libros, ver documentales, buscar información- como “práctico”, es decir, la observación del cielo. A fin de cuentas, cuando uno sale de su casa, lo primero que ve es el paisaje… y el cielo -que no es más que un inmenso cúmulo de preguntas de las cuales algunas son extremadamente difíciles de contestar- es parte del paisaje. Aunque hay una tendencia a mirar todo desde un punto de vista antropocéntrico, formamos parte del Universo y creo que es un error desligar nuestras vidas pensando que el Cosmos es algo ajeno a nosotros, cuando es exactamente todo lo contrario.

En tanto que realizaba mis estudios fui profundizando bastante en mi afición a la astronomía, intentado aprender cuanto más, mejor. De hecho, codirigí durante casi una década con otras dos personas más -¡tengo que nombrarlos!: Cristina Sánchez y Marcos Cué- una página web llamada astroenlazador.com, que informaba principalmente sobre noticias del mundo de la astrofísica y geología planetaria. Todo este compendio de actividades enfocó mi desarrollo profesional a la investigación científica. Aunque elegí ser geólogo por varias razones, una de ellas era porque me resulta interesante el estudio del entorno a escalas espaciotemporales muy diferentes: la escala gigascópica (planetología comparada) y la nanoscópica (nucleación y crecimiento de minerales), los eones o los milisegundos…

Geológicamente hablando, cuales son las grandes diferencias entre Marte y nuestro planeta. ¿Está muerto el planeta rojo tectónicamente? La mayor diferencia es que nuestro mundo es mucho más activo: la superficie terrestre ha sido modificada por la tectónica de placas y que la mayor parte de las rocas que afloran sobre la superficie de nuestro planeta son relativamente jóvenes debido a que la corteza de nuestro planeta se “recicla” gracias a esta actividad tectónica (sólo un 3% de los materiales que afloran en superficie son precámbricos, o sea, de edad más antigua que ~650 millones de años; poco, considerando la edad de la Tierra, que son 4550 millones de años). Pero no solamente es ésta la diferencia, sino que además en nuestro planeta existe una dinámica externa que modifica también el terreno: el viento, el agua, el hielo, los cambios climáticos… y eso sin contar la actividad biológica.

Aunque parte del planeta Marte ha sufrido algunos de estos procesos, a veces a gran escala, estos no han durado tanto. Buena parte del planeta conserva los registros del bombardeo primitivo que tuvo lugar durante las etapas finales de la formación del sistema solar. Son regiones que apenas han sufrido cambios, salvo cierta acción del viento y en algunos casos del hielo de agua o de dióxido de carbono. En otras zonas del hemisferio norte se produjeron episodios de vulcanismo, algunos de gran intensidad que han llegado a formar los volcanes más grandes del sistema solar. Aparentemente el culmen de la acción del agua líquida se produjo entre 3800 y 3500 millones de años, un periodo de tiempo obviamente más corto en comparación con el terrestre. Es posible que la atmósfera del planeta fuese más densa en ese momento y permitiese la aparición de la vida, pero eso de momento es una incógnita. Desde entonces, Marte ha permanecido frío y bastante inactivo y el agua que fluyó por su superficie posiblemente permanece en buena parte bajo el subsuelo del planeta, dado que la presión atmosférica tan baja impide por completo que el agua pueda fluir por la superficie en estado liquido.

Si lo comparamos con la Tierra, con una tectónica tan activa, podríamos decir que Marte está muerto tectónicamente. Aún así, las evidencias magnéticas descubiertas por el orbitador Mars Global Surveyor en 1999 parecen indicar que el Marte pudo haber tenido lugar cierta actividad tectónica, sin llegar a ser tan significativa como en nuestro planeta. El vulcanismo también parece haberse detenido y se considera que los escudos volcánicos del Planeta Rojo no presentan actividad, aunque como suele ser habitual hay diferencias de opinión. En lo que respecta a la actividad hidrotermal, ésta es una pregunta difícil de contestar: existen pruebas tanto obtenidas desde la órbita marciana como desde el propio terreno de que el Planeta Rojo sufrió actividad hidrotermal en el pasado y algunos investigadores sugieren que hoy en día esta puede seguir presente en zonas subregionales o locales. En todo caso, este es un tema que centrará la atención de futuras misiones de exploración robóticas.

Pues nada más. Muchísimas gracias por haber dedicado una buena porción de tu escaso tiempo libre a satisfacer la curiosidad de mis lectores. ¡Qué te vaya bien!

Gracias a ti por tu interés Miguel y un saludo a tus lectores.

Nota: Las fotos que ilustran el post son también gentileza del propio Juan. Aparecen publicadas en su blog en Planetary.org (Gracias también por esto).

6 Comentarios

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Maikelnai

Exacto. Eso es lo bueno de la astrobiología, que es multidisciplinar. Todo cuenta y tiene su importancia de cara a la vida.

SaturnioSaturnio

Muy interesante.
La pena es que nuestros científicos se tengan que ir fuera a labrase su futuro profesional.

Edwin Francisco Herrera Paz

Muy interesante el trabajo de Juan y ese asunto de los extremofilos. ¿Qué pensará Juan de los gigantes azules de Pandora en la película Avatar? En cierto sentido son extremofilos, aunque por el enorme parecido con los seres humanos es probable que hayan sido humanos modificados por métodos de ingeniería genética para adaptarse a aquel planeta.

Antonio

Muy buena entrevista!. Tuve el gusto de conocer a Jhonny White alli arriba en Svalbard y disfrutar con él de la expedición. Todo un crack!

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