Por Nacho Palou — 27 de Enero de 2009

Lago Vostok (c) Michael
Datos geofísicos obtenidos desde el aire permiten "ver" el Lago Vostok a través de la capa de 4 km de hielo que lo cubre (A la derecha representadop en azul; rocas en marrón). Imagen de Michael Studinger / Subglacial Lakes and Lake Vostok.

El Lago Vostok es el mayor de los lagos subglaciales que se conocen existen bajo el hielo de la Antártida. Se encuentra bajo la base rusa Vostok que da nombre al lago, bajo una capa de hielo de entre 3.700 y 4.300 metros de grosor. Allí se alcanzó en 1983 la temperatura más fría registrada por el hombre, -89,2 grados (en el momento de escribir esto hay unos comparativamente agradables 53 grados bajo cero)

La temperatura media del agua es de alrededor de −3°, por debajo del punto de congelación. En cuanto al porqué permanece líquida en el lugar más frío del planeta, se han sugerido diversas hipótesis, como por ejemplo, que el calor interior de la tierra calienta las rocas bajo el lago, o que la cubierta de hielo, que es un mal conductor de calor, pueda estar actuando como una manta aislante protegiéndolo de las frías temperaturas de la superficie.

Radar Lago Vostok / NASA GSFC
Imagen de radar del lago Vostok en la Antártida.
Imagen cortesía de NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio / Canadian Space Agency, RADARSAT International Inc.

Utilizando altímetros láser, señales de rada y medida gravitacionales se pudo calcular que el lago Vostok contiene unos 5.500 kilómetros cúbicos de agua. El lago mide 250 km de largo por 50 km de ancho y tiene entre 10 y 500 metros de profundidad. El hielo que lo cubre alcanza los 400.000 años de antiguedad.

Se cree que el lago ha estado aislado del exterior durante muchos años, entre 15 y 25 millones de años. No se sabe cómo podrían sobrevivir organismos en ese entorno, privados de aire y de la luz de sol o de cualquier otra fuente de energía capaz de sustentar vida y bajo una presión cientos de veces mayor que la atmosférica a nivel del mar. Es la presión que ejerce el hielo sobre el agua y se especula podría ser otro de los motivos por los que el egua de lago no llega a congelarse.

Esto supondría que el agua de su interior es un escenario único en el planeta, similar al que puede existir en Marte o más probablemente en la luna joviana Europa, donde se piensa puede existir un océano de agua bajo el hielo que lo cubre, e incluso albergar también en él algún tipo de vida microbiana."Si la vida microbiana puede existir en Vostok, arguyen los científicos, entonces también podría medrar en Europa."

Fuentes: Miles Below Antarctic Ice, a Freshwater Lake May Harbor Ancient Life, Las Distintas Partes del Lago Vostok, Antarctica's Lake Vostok Has Two Distinct Parts, With Possibly Differing Ecosystems, Lake Vostok: A Curiosity or a Focus for Interdisciplinary Study?, El lago Vostok: un sistema biológico inexplorado en la Antártida y único en el planeta Tierra. (Vía Environmental Graffiti .)

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8 comentarios

#1 — Wahibo

Si es cierto que es el calor interno del planeta el que mantiene el agua líquida, entonces ésta ya deja de estar a -3º, lo que, al menos tal y como entiendo yo el artículo, es contradictorio.

Por lo demás, interesante información, como de costumbre, y enhorabuena por el blog!

Wahibo

#2 — Esther

Wahibo, no coincido contigo en la contradicción. Si lo he entendido bien, el agua sigue líquida a pesar de estar por debajo del punto de congelación. Lo del calor terrestre es sólo una hipótesis...

#3 — Nacho

Desconozco –se desconoce de hecho– el motivo exacto por el que permanece líquido a tan bajas temperaturas, pero tampoco es un efecto extraño.

En ocasiones sucede que el agua se encuentra en estado de subfusión o sobre enfriada, es decir, que permanece líquida a temperaturas inferiores al punto de congelación -tan baja como 10 o 20 o más grados bajo cero- por presión o porque carece de impurezas o núcleos suficiente para formar hielo.

El punto de congelación del agua depende de las impurezas y de la presión. Normalmente se consideran 0 grados para agua dulce a nivel del mar.

El agua del lago Vostok está sometido a una presión unas 360 veces mayor que la del nivel del mar debido a los 4 km de hielo que tiene encima.

Tampoco el agua del lago Vostok es agua "normal" sino que al parecer está sobre saturada de oxigene, con una concentración unas 50 veces mayor que en el agua dulce de la superficie.

Gracias por tu comentario!

#4 — Orayo

Desde luego lo del calor interno de la tierra no tiene importancia a la hora de explicar porqué el agua a -3ºC permanece en estado liquido. Tendria sentido hablar de que sin ese calor la temperatura seria mas baja. Igualmente aducir a la capa de hielo aislante solo serviria para argumentar porque la temperatura es -3ºC y no otra. La cuestion es porque a esa temperatura es liquida.

Los motivos que apunta Nacho son los que lo explicarian. Según mi punto de vista, tiene que deberse a la presion y/o a la concentracion de otras sustancias en el agua. No se dice si el agua es dulce o salada.

Lo del sobreenfriamiento no me convence mucho.

Personalmente, creo que la clave esta en la presion. Es la variable que difiere en mayor orden en comparacion con el resto y con lo que podriamos realizar en un laboratorio.

salu2

#5 — Lupus

Os habéis acercado pero no, el asunto está en que es agua; y de desconocido tiene poco, salvo que en Vostok no se sigan respetando las leyes de la termodinámica como en esta casa ;)

Coincido con Wahibo en que la cita está mal redactada, lo de "La temperatura media del agua es de alrededor de −3°, por debajo del punto de congelación." es falso. Lo del calor terrestre son los factores que no estarán determinados para ver qué y en qué magnitud aporta calor para alcanzar los −3°, nada más.

La explicación es sencilla, el agua y algunos metales tienen la curiosa -y afortunada- propiedad de presentar un coeficiente de contracción térmica negativo que, para esta, se mantiene hasta unas 2mil y pico atm. Esto hace posible que exista vida o que podamos patinar sobre hielo y no sobre mantequilla sólida (por si lo queríais intentar) ya que al aumentar la presión la temperatura de fusión baja en ese rango.

Nota: Existe un punto de cambio de fase para cualquier presión (y tª), lo que llaman curvas de equilibrio. Para 360atm se puede calcular una tf de -3,13° con los datos que tengo para agua pura, para agua salada -3° ronda su tf, lógicamente.

#6 — Nacho

#5 Lupus - la temperatura de -3,2ºC la puedes comprobar siguiendo las fuentes enlazadas desde el artículo, que están para eso.

#7 — Lupus

A eso voy, esa temperatura y que el agua esté líquida es perfectamente lógico, el 'misterio' aparece cuando no se conoce la regla de las fases y el diagrama que presenta el agua.

El 3,13 lo he sacado con una interpolación algo basta, se puede afinar pero lo suyo sería saber la composición exacta. En cuanto a lo que apuntabas, Nacho, ese agua no está sobreenfriada (por debajo de su punto de fusión, cuestión de cinética), está como debe estar a esa presión y temperatura (cuestión de termo).

#8 — Nacho

#7 Gracias por la aclación, aunque te agradecería no entrases por aquí con un "es falso" sin haber verificado antes lo expuesto.

Si lees mi comentario #3 verás que por un lado hablo del agua sobre enfriada como causa conocida por la que el agua, aún estando por debajo del punto de congelación (y tan bajo como -20 o -30 o más grados como sucede con el agua de algunas nubes) ésta no se congela.

Lo menciono precisamente como que "no es un efecto extraño" sino conocido, independientemente de que sea aplicable al caso.

Por otro lado respecto al caso del lago Vostok parece que es cuestión de la presión, aunque tampoco está del todo claro cuál es la dinámica del lago o la interacción de esas dos partes que parecen o pueden tener aguas químicamente diferentes una de otra o simplemente porqué el agua no se congeló antes de verse cubierta por el hielo que ahora la aisla.