Theo nghiên cứu mới được đăng trên tạp chí Nature vào tuần này, môi trường dưới băng ở Nam Cực là vùng đất ngập nước lớn nhất hành tinh, chiếm tới 9% diện tích bề mặt đất của Trái Đất. Tuy nhiên, không giống như những môi trường sống quen thuộc trên mặt đất, hệ sinh thái này hoàn toàn do vi sinh vật thống trị, với số lượng loài lên tới 4000.
Bằng việc sử dụng phương pháp khoan nước nóng, các nhà nghiên cứu đã có thể tiếp cận độ sâu 800 mét dưới bề mặt băng và lấy được những mẫu nguyên sơ từ hồ Whillans xa xôi, cách Nam Cực chỉ 640 km.
Các nhà khoa học ước tính rằng hồ Whillans vẫn nằm trong bóng tối và bị cô lập với thế giới bên ngoài suốt hàng ngàn năm nay. Trên thực tế, đội nghiên cứu tin rằng sự sống vẫn có thể tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt, hoàn toàn không được tiếp cận với năng lượng mặt trời, trong khoảng thời gian từ 120.000 năm tới 1 triệu năm.
 |
Đám khuẩn được nuôi cấy từ mẫu cột nước thu thập được tại hồ Whillans.
Ý tưởng về những hồ nước ẩn sâu dưới lớp băng dày trên bề mặt lục địa băng này chỉ thực sự được chú ý bắt đầu từ những năm 1990, khi lần đầu tiên radar mặt đất và các cuộc khảo sát địa chấn phát hiện ra chúng.
Mặc dù những mẫu tương tự cũng đã được thu thập từ một vài năm về trước bởi các nhà khoa học Nga tại môi trường dưới băng sâu nhất và rộng lớn nhất – hồ Vostok – nhưng phát hiện mới này vẫn có vai trò rất quan trọng, bởi đây là lần đầu tiên chúng ta tìm thấy bằng chứng rõ ràng về một hệ sinh thái bị cô lập với thế giới bên ngoài từ nhiều thiên niên kỷ qua.
Các nhà khoa học đã tích cực tìm kiếm tại những môi trường khắc nghiệt nhất trên Trái Đất, và trong mọi trường hợp họ đều tìm thấy sự sống, dù là dưới lòng biển sâu thẳm, bên trong những miệng núi lửa độc hại, hay trên sa mạc cằn cỗi.
Đối với môi trường hồ dưới băng tại Nam Cực, những vi khuẩn được tìm thấy hoàn toàn có thể bị chìm xuống đáy hồ, nằm sâu trong lớp trầm tích. Bí ẩn lớn ở đây chính là câu hỏi: Vậy những sinh vật nhỏ này ăn gì để có thể tồn tại?
Giả thuyết hợp lý nhất hiện nay cho rằng những vi sinh vật này thu được chất dinh dưỡng trực tiếp từ băng tan chảy, trầm tích, hoặc thậm chí là từ các loại đá. Băng nghiền nát những nền đá, cung cấp cho chúng thức ăn; chúng có khả năng tự gắn mình với những khoáng chất và hòa tan các chất này – về cơ bản, các vi sinh vật có thể “ăn” được đá.
 |
Nếu sự sống có thể được duy trì trong điều kiện lạnh giá và tối tăm trong hàng ngàn năm, thì việc có tồn tại sự sống trên các hành tinh khác là hoàn toàn có thể.
Đối với các nhà khoa học mang hy vọng xác định được những giới hạn của sự sống, thì phát hiện mới cho thấy rằng ranh giới này có thể còn được đẩy xa hơn nữa. Tìm thấy bằng chứng của sự sống trong hồ dưới băng, dù rất nhỏ bé, cũng có thể cho thấy rằng sự sống hoàn toàn có thể tồn tại tách biệt với sinh quyển phong phú của hành tinh chúng ta trong thời gian hàng trăm nghìn năm.
Phát hiện này cũng cung cấp cho chúng ta những manh mối để xác định những nơi xa xôi trong hệ Mặt Trời mà tại đó sự sống có thể tồn tại và phát triển. Ví dụ, khái niệm về việc những sự sống nguyên thủy tiêu thụ đá để tồn tại có thể nuôi sống hy vọng tìm thấy sự sống dưới bề mặt Sao Hỏa.
Ngoài ra, các thiết bị thăm dò không gian đã và đang tìm thấy những dấu hiệu cho thấy có sự tồn tại của những đại dương rộng lớn bị kẹt dưới nhiều lớp băng dày trên bề mặt các mặt trăng của Sao Mộc và Sao Thổ. Cả hai mặt trăng Europa và Enceladus đều là những ứng cử viên hàng đầu cho việc tiến hành nhiệm vụ tìm kiếm sự sống trong tương lai.
NASA hiện đang thiết kế một kế hoạch táo bạo nhằm gửi một tàu đổ bộ xuống Europa, khoan qua lớp băng dày và gửi một tàu ngầm robot xuống phía dưới để khám phá đại dương nước mặn rộng lớn tại đây. Ẩn giấu trong bóng tối dưới đáy những đại dương này có thể tồn tại những miệng núi lửa với khả năng cung cấp đủ nhiệt lượng và chất dinh dưỡng để duy trì môi trường sống cho mọi loại sự sống ngoài hành tinh.
