Die laufende Suche nach Lebenszeichen auf dem Mars stützt sich zum Teil auf terrestrische Analoga – Orte auf der Erde, die der vergangenen oder aktuellen Geologie und dem Klima des roten Planeten sehr ähnlich sind, die leicht erkundet werden können.
Eine neue Studie schlägt vor, sich auf eine andere Methode zu konzentrieren: „zeitaufgelöste Analoga“, bei denen es sich um dynamische analoge Erdumgebungen handelt, in denen Veränderungen über viele Jahre hinweg analysiert werden können. Alberto G. Fairén, Gastwissenschaftler am Institut für Astronomie des College of Arts and Sciences, hat diese erste Studie in seinem Heimatland Spanien geleitet.
Fairén ist Co-Lead-Autor von „Ecological Successions Through the Desiccation of the Hypersaline Tirez Lagoon (Spain) as an Astrobiological Time-Analog for the Wet-to-Dry Transition on Early Mars“, das am 8. Februar im Nature Journal veröffentlicht wurde Wissenschaftliche Berichte. Der andere Ko-Hauptautor ist Jose L. Sanz von der Autonomen Universität Madrid (UAM).
Ihre Untersuchung wurde in der extrem salzigen Lagune von Tirez in Zentralspanien durchgeführt, die im Laufe von zwei Jahrzehnten abwechselnd trockene und nasse Perioden erlebt hatte, bevor sie 2015 vollständig austrocknete.
Ihre wichtigsten Ergebnisse: Wenn Leben auf dem Mars existierte, als der Planet flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche hatte, hätte seine Austrocknung nicht unbedingt bedeutet, dass das Leben für immer verschwunden wäre. Darüber hinaus sind Lipide – wie Fettsäuren oder ihre Derivate – widerstandsfähiger gegen Abbau und sollten bevorzugte Ziele bei der Suche nach Leben in einer wasserlosen Welt sein.
Fairén, Mitglied des Cornell Center for Astrophysics and Planetary Science und Forschungsprofessor am Center of Astrobiology (CAB) in Madrid, begann während seiner Doktorarbeit mit dem Studium von Mars-Analoga. bei UAM.
„Damals“, sagte Fairén, „war das Team meines Beraters bereits an Tirez interessiert, hauptsächlich als Analogon zu Jupiters Mond Europa, wegen der hohen Salzkonzentration in den Gewässern von Tirez.“
Seitdem haben sie ihre Aufmerksamkeit dem Mars zugewandt, insbesondere Orten, die Wassertümpel enthielten, bevor sie während der Noachian- (vor etwa 4 Milliarden Jahren) und Hesperian-Perioden (vor 3,7 bis 3 Milliarden Jahren) austrockneten. Die Forschungsgruppe von Fairén – der auch Wissenschaftler von CAB und UAM angehörten – beobachtete Tirez‘ allmähliche Austrocknung über 25 Jahre genau und nutzte dies als Gelegenheit, die Entwicklung mikrobieller Gemeinschaften in kleinen, ausgetrockneten Lagunen besser zu verstehen.
Proben von Tirez wurden im Jahr 2002 während der frühen Stadien der Austrocknung und erneut im Jahr 2021, als die Lagune vollständig trocken war, gesammelt und analysiert.
„Wir schließen daraus, dass alle möglichen frühen Ökosysteme auf dem Mars wahrscheinlich zusammengebrochen sind, als flüssiges Wasser verschwand“, sagte Fairén, „aber die sich verändernde Umwelt hätte globale ökologische Abfolgen ausgelöst, wobei hypothetische Mikroorganismen ähnliche Strategien entwickelt hätten wie die Mikroorganismen, die jetzt in Tirez leben, angepasst an gedeihen bei sehr geringer Wasseraktivität in den ausgetrockneten Sedimenten.“
Die Gruppe werde Tirez weiterhin überwachen, sagte Fairén und merkte an, dass jede Änderung seines Status in Bezug auf den Wassergehalt von großem Interesse wäre.
„Es wäre besonders interessant, wenn das anhaltende trockene Jahrzehnt in Zentralspanien etwas Linderung erfahren würde und wir zumindest ein teilweises Comeback des Grundwasserspiegels erleben könnten“, sagte er. „Damit könnten wir unser Konzept des astrobiologischen Zeitanalogs für den Mars noch weiter ausbauen, denn die Austrocknung des Mars war ein schrittweiser Prozess.“
„Die erneute Analyse der Reaktion der Mikrobiota in Tirez auf das Vorhandensein von flüssigem Wasser nach Jahren der vollständigen Austrocknung würde neue Erkenntnisse liefern, um die Entwicklung möglicher alter Ökosysteme auf dem Mars zu verstehen“, sagte er.
Mehr Informationen:
Alberto G. Fairén et al, Ökologische Folgen während der Austrocknung der Lagune von Tirez (Spanien) als astrobiologisches Zeitanalog für Nass-zu-Trocken-Übergänge auf dem Mars, Wissenschaftliche Berichte (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-28327-3