Monte Erebus: un mundo de contrastes

Un equipo científico se desplaza hasta el monte Erebus, el volcán más meridional del planeta, para estudiar los organismos que prosperan en un entorno inhóspito.

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9 de agosto de 2012

La escena: una tienda de campaña en el monte Erebus, un volcán activo de la isla de Ross, en la Antártida. La tienda es un tipi inspirado en el que utilizó el capitán Robert Falcon Scott en sus expediciones antárticas hace un siglo. En el centro es lo bastante alta como para que una persona de 1,65 metros de estatura pueda ponerse de pie, y en el vértice tiene dos orificios que hacen de chimeneas. Esta tienda está ocupada por dos personas; ambas se acurrucan dentro de sus sacos de dormir. Entre los dos sacos hay una caja grande, un hornillo Primus, un par de termos y dos pares de pesadas botas. Hace demasiado frío para leer; incluso con los guantes puestos, hace demasiado frío para sostener un libro. Por eso los dos «reclusos» –uno de ellos soy yo misma– se entretienen conversando.

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«¿Cuáles son tus microbios favoritos?» pregunto, sacudiendo el hielo acumulado sobre mi saco de dormir.

«Sin duda, las arqueas», dice mi compañero, Craig Herbold, un estadounidense de treinta y tantos años con aficiones tan raras como la música electrónica japonesa o la astrobiología. Está haciendo un postdoctorado de investigación en la Universidad de Waikato, en Nueva Zelanda, y es el más joven de un equipo de tres investigadores que han viajado hasta aquí para buscar indicios de vida en los calientes suelos volcánicos. Tal cual: ha venido a uno de los lugares más fríos de la Tierra para localizar organismos que viven en condiciones de calor extremo.

El monte Erebus es el volcán activo más austral del planeta. Comenzó a formarse hace alrededor de 1,3 millones de años y actualmente tiene una altura de 3.794 metros sobre el nivel del mar. Sus laderas están cubiertas de nieve y hielo, de glaciares, grietas y alguna colada de lava esporádica, pero el vapor que habitualmente mana de su cumbre delata las elevadas temperaturas de su interior.

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Fue descubierto en 1841 durante una expedición dirigida por sir James Clark Ross, quien lo bautizó en honor de uno de sus barcos, el H.M.S. Erebus, nombre que a su vez provenía de Érebo, el dios griego de la oscuridad primigenia. (La otra embarcación de Ross en aquella empresa, el H.M.S. Terror, dio nombre a un segundo volcán más pequeño y extinto que hay al lado del Erebus.) Sin embargo, la cumbre no fue coronada hasta 1908, año en que algunos miembros de la expedición Nimrod dirigida por sir Ernest Shackleton escalaron el monte. En aquel primer viaje de Shackleton a la Antártida el explorador estuvo a solo 180 kilómetros del polo Sur, pero tuvo que renunciar a alcanzarlo para que la expedición regresara con vida. Cinco días y medio tardó el grupo de Shackleton en escalar el Erebus hasta la cumbre, en medio de una borrasca que los obligó a permanecer en sus sacos de dormir durante más de 24 horas sin nada que beber, los expuso a temperaturas de -34 °C, provocó el colapso por agotamiento de uno de los hombres y causó a otro la pérdida de uno de sus dedos gordos por congelamiento extremo.

Nuestro viaje fue bastante menos arduo. Fuimos en helicóptero.

Éramos ocho en total. En primer lugar el ya mencionado Herbold y dos miembros veteranos de su equipo de investigación: el estadounidense Craig Cary y el inglés Ian McDonald, ambos biólogos de la Universidad de Waikato y con una dilatada experiencia en investigaciones antár­ticas. Cary también imparte clases en la Uni­versidad de Delaware, y antes de empezar a trabajar en la Antártida descendía con regularidad a los fondos oceánicos para estudiar los organismos que viven en las chimeneas hidrotermales de aguas profundas. También formaban parte del equipo Stu Arnold y Al Moore, dos neozeladeses curtidos por el viento, de complexión robusta y acento cerradísimo, cuya mi­­sión era mantenernos a salvo y evitar, en palabras de Arnold, «ser devorados por la montaña». Contábamos además con el fotógrafo Carsten Peter y su ayudante, Daniel Jehle, ambos oriundos de las montañas del sur de Alemania. Y por último estaba yo: en palabras de Jehle, «la chica».

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A pesar de su ubicación remota y su climatología extrema (la temperatura media en verano es de -20 °C, y en invierno, de -50 °C), el monte Erebus es un volcán muy estudiado. Desde 1972 un equipo de volcanólogos dirigido desde hace tiempo por Philip Kyle, catedrático de geoquímica del Instituto de Minería y Tecnología de Nuevo México, ha pasado una buena parte de cada verano austral en el volcán, investigando cuestiones como la naturaleza y frecuencia de sus erupciones, el tipo de gases que expulsa y la edad geológica de sus rocas.

En cambio, no hay tan buena documentación sobre la biología del lugar. Esto se debe en parte al hecho de que la mayoría de los organismos que viven en el Erebus son microscópicos. (Las principales excepciones son unos pocos musgos y cianobacterias: bacterias que, como las plantas, transforman la luz solar en energía y pueden formar colonias lo bastante grandes como para que los humanos podamos verlas a simple vista.) Hasta hace poco el estudio de microbios desconocidos había sido un problema: si no los podías cultivar en un laboratorio, no los podías describir, y mucho menos estudiar. Y la mayoría de los microbios no sobrevive en cultivos.

Pero hoy ya no es necesario cultivarlos para poder saber cosas sobre ellos. En los últimos diez años se han desarrollado técnicas de ingeniería genética que permiten clasificar las distintas comunidades de microbios mediante el reconocimiento de su ADN, lo que nos da un cuadro mucho más completo acerca de qué organismos viven en cada lugar. Así, aunque la presencia de vida en los suelos calientes del Erebus fue documentada a principios de la década de 1960, ahora es cuando estamos en condiciones de avanzar en su estudio.

En las laderas superiores del monte Erebus el hielo está pulido por el viento

Los suelos calientes del Erebus están dispersos en manchas alrededor de la cumbre, sobre todo en una zona conocida como Tramway Ridge. El calor procedente del volcán derrite el hielo y crea pequeños parches de suelo húmedo y caliente en los cuales crecen posteriormente musgos y microbios.

Y esta es la clave de la cuestión. Estos parches son pequeñas islas cálidas en un mar gélido. Pese a que los suelos están calientes (pueden llegar a temperaturas de 65 °C), el aire situado justo encima de ellos no lo está. Es más, a tan solo un metro del punto caliente la temperatura del suelo baja bruscamente. También su acidez cambia. En el punto caliente el suelo es generalmente neutro; a poca distancia es muy ácido. Y sin vida. Frío, seco y ácido: un ambiente poco amigable para el desarrollo de vida.

La presencia de estas islas plantea preguntas intrigantes. ¿Qué microorganismos viven allí, y de dónde vienen? Los microorganismos pueden viajar distancias de centenares de kilómetros transportados por el viento¿Proceden estos seres microscópicos de los suelos calientes de volcanes situados más al norte? ¿O acaso los microorganismos del Erebus son únicos y –esto sería tremendamente emocionante– provienen de las profundidades de la Tierra? La biosfera subterránea profunda, donde estos organismos viven en rocas a gran profundidad bajo la superficie de la Tierra, es uno de los ecosistemas menos conocidos del planeta. Pero al mismo tiempo podría ser uno de los más extraños y más extendidos (algunas estimaciones sugieren que una tercera parte de todas las bacterias del planeta podrían vivir ahí). Este tipo de microbios no obtienen la energía del sol, sino de otras fuentes, como el hierro o el hidrógeno. Este ecosistema profundo y oscuro podría asimismo estar entre los más arcaicos de la Tierra y albergar formas de vida que desde hace mucho tiempo han seguido un camino evolutivo separado.

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Con estas elucubraciones en mente, decidimos ponernos en marcha.

Nuestro viaje comenzó en las oficinas de Antarctica New Zealand, en la ciudad de Christchurch, donde un hombre muy amable llamado Chris nos entregó la ropa: calzoncillos largos, dos pares de pantalones de tejido polar, uno fino y otro grueso, dos chaquetas polares (ídem), un par de monos resistentes al viento, una chaqueta ligera de plumón sintético, un cortavientos, una chaqueta pesada de plumón natural, dos pares de botas, dos pares de calcetines gruesos, zapatillas de plumón, nueve pares de guantes y ma­­noplas, un gorro, un pasamontañas, una braga para el cuello, gafas para la nieve y gafas de sol. Como la Antártida es un desierto, aunque un desierto helado, Chris también nos dio a cada uno una botella de agua de boca ancha con una etiqueta que rezaba «¡hidrátate o muere!», así como una lista de los síntomas de deshidratación más habituales.

Con todo ese equipo, volamos hacia la isla de Ross en un avión de transporte militar estadou­nidense junto con unos pocos pasajeros más y unos cuantos contenedores enormes con unos carteles que decían «no congelar». Aterrizamos sobre una extensión de mar helado y descendimos en un paisaje de blancos, azules y dorados. Blanco el hielo, la nieve, las nubes. Azul el cielo, ciertos tipos de hielo y, donde se alcanzaba a ver, el océano. Dorados los reflejos del sol. Pero no tuvimos demasiado tiempo para deleitarnos en su contemplación, porque nos recibió un hombre que llevaba un gorro con un pompón gigante y enseguida nos condujo a la cercana base Scott, la estación de investigación de Nueva Zelanda en la Antártida, donde haríamos el entrenamiento.

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Incluso en estos tiempos, que existe una probabilidad razonable de ser rescatado en caso de alguna contrariedad, las instrucciones para los viajes a la Antártida son minuciosas y complejas. «No deis nada por sentado –dijo Arnold el primer día del entrenamiento–. Revisad que todo vuestro equipo esté en condiciones.»

Inclinándose hacia mí, McDonald me dijo: «Asegúrate de que tu termo funcione bien; que el agua se mantenga caliente toda la noche y que no tenga pérdidas».

«¿Aún tienes la botella de agua que compramos en Nueva Zelanda?» me preguntó Cary. Yo asentí. «Llévala contigo. Es más fácil beber de ella cuando uno está acostado en el saco de dormir. Con la que viene incluida en el equipo podrías derramarte agua encima, y entonces, créeme, tendrías un problema.»

Un verdadero problema, porque mojarse equivale a congelarse. En el mejor de los casos, la ropa y el saco mojados reducen el calor del cuerpo. En el peor, se congelan y se convierten en un traje de hielo. Uno de los exploradores pioneros describió lo que le había sucedido al salir de la tienda con la ropa ligeramente húmeda por la transpiración y la humedad de su propio aliento: «Una vez fuera, levanté la cabeza para echar una ojeada y me encontré con que no podía volver a la posición normal. La ropa se había congelado en los 15 segundos que permanecí quieto».

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Así pues, revisamos los termos y las botellas de agua. Hicimos excursiones para probar la ropa (cada persona opta por una combinación de prendas distinta) y fuimos a la estación McMurdo, la base antártica estadounidense, a comprar máscaras para las motos de nieve. También en McMurdo, un motorista llamado Toby nos enseñó a montarnos en las motos de un brinco y cómo cambiar las bujías. Ya de regreso en la base Scott, armamos el material de dormir. Debajo de todo una colchoneta de espuma. Luego un colchón inflable, y encima una manta de piel de oveja. «Somos neozelandeses, nos gustan las ovejas», dijo Arnold. Finalmente dos sacos de dormir de plumón, uno dentro del otro, más una manta de forro polar metida dentro de una funda protectora. Luego lo pesamos todo, incluidos nosotros mismos, ya que es fácil exceder el peso que pueden llevar los helicópteros.

Entonces esperamos. La tarde en que estaba previsto nuestro vuelo a la cima del volcán, una nube enorme se había posado en la cumbre, cubriéndolo todo. Hasta el atardecer del día siguiente el tiempo no mejoró lo bastante como para que pudiéramos salir.

Primera parada, el campamento del glaciar Fang, en la ladera del volcán, a unos 3.000 metros sobre el nivel del mar, donde debíamos pasar varios días para que nuestro organismo se aclimatase a la altitud. Ubicado en lo alto del glaciar, el campamento está sobre un terreno cubierto de nieve y tiene vistas a las montañas del continente antártico por un lado, y a la cumbre nevada del monte Terror por el otro. Frente a nosotros se eleva hacia el cielo la oscura roca con forma de colmillo (fang en inglés) que da nombre al campamento; es todo lo que queda de una caldera que se derrumbó hace cientos de miles de años. Cuando cesa el viento, el silencio es total. No hay máquinas, ni pájaros, ni insectos; no hay murmullo de hojas. A estas alturas del año, además, el sol nunca se pone y la luz brilla intensamente todo el tiempo. La única diferencia entre el mediodía y la medianoche es que a medianoche las sombras son más largas y el aire, más frío.

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Pero el campamento Fang es solo eso: un campamento. Mientras que nuestra base de operaciones final, conocida como Lower Erebus Hut, tiene dos construcciones pequeñas (la cabaña epónima, del inglés hut, y un cobertizo) que disponen de electricidad, calefacción, mesas, sillas y una cocina con horno, Fang es solo una hilera de tiendas plantadas en la nieve.

Acampar en este entorno presenta ciertas dificultades. Por ejemplo, la comida se congela si no te la acabas unos minutos después de cocinada. Una mañana no me comí los cereales lo bastante rápido y tuve que raspar el tazón para despegarlos. El único modo de mantener algo caliente es con el calor del propio cuerpo. O sea, debes tenerlo dentro del saco de dormir, junto a ti. Así es como terminé compartiendo mi saco de dormir con el bálsamo para labios, la crema hidratante, la pasta de dientes, las toallitas húmedas, la cámara de fotos, varios bolígrafos, el reloj, unas zapatillas, dos pares de guantes, dos botellas de agua, tres pilas y tres botellas para orinar.

¿Botellas para orinar? Para aclimatarte a la altitud es necesario beber entre seis y ocho litros de líquido al día, que, por cierto, solamente se consiguen fundiendo nieve. Beber tanto tiene unas consecuencias obvias. En Fang hay una tienda que hace las veces de aseo. Sin embargo, para ir al servicio tienes que vestirte por completo; con una temperatura exterior de 40 grados bajo cero uno no puede salir en pijama. Por lo tanto, una solución de conveniencia es quedarte dentro de la tienda y orinar en botellas. Cuando están llenas, vas al baño y las vacías. Si se congelan, estás apañado.

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En Fang no hay nada que hacer aparte de charlar con tu compañero de tienda y fundir nieve. Y así fue como Herbold y yo terminamos conversando sobre las arqueas.

«Son tan extrañas –me decía–, que no termino de entenderlas.»

Las arqueas constituyen una de las tres ramas principales, o dominios, del árbol filogenético. Las otros dos son las bacterias y los eucariontes (organismos constituidos por células con núcleo diferenciado, como las plantas, los hongos y los animales). Y aunque las arqueas pueden vivir, y así lo hacen, en lugares tan comunes como el océano, también son conocidas por ser organismos extremófilos, es decir, formas de vida que prosperan en los ambientes más extremos de nuestro planeta, como, por ejemplo, en ácido hirviendo. De ahí que no sea tan sorprendente que estos organismos puedan hallarse ocultos en los suelos calientes del monte Erebus.

Pero estas arqueas son especialmente misteriosas. Descubiertas en suelos que el equipo muestreó en anteriores campañas en el Erebus, hasta ahora la única característica discernible son sus secuencias de ADN, muy distintas de las arqueas descubiertas en otros lugares. Esto tal vez sea un indicio de que durante mucho tiempo siguieron un camino evolutivo propio. ¿Provienen, entonces, de lo más profundo del subsuelo? Aún es pronto para decirlo.

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«Las encontramos en Tramway, justo debajo de la capa de cianobacterias –dice Herbold–. Pero no sabemos nada sobre su modo de vida.» Hace una pausa y añade: «Las acumulaciones de cianobacterias tienen un aspecto repulsivo. Parecen greñas de pelo diseminadas por el suelo».

Mientras conversamos, empieza a soplar el viento. Enseguida el ulular del vendaval es tan fuerte que no podemos oírnos unos a otros. Durante las 15 horas siguientes el viento arroja cristales de hielo contra la tienda y sacude las paredes con gran estruendo. Lo único que podemos hacer es quedarnos acurrucados en nuestros sacos de dormir, escuchando.

Es un alivio cuando al cabo de dos días se considera que ya estamos todos aclimatados, el cielo se ha despejado y llega a por nosotros un helicóptero.

El vuelo desde Fang hasta Lower Erebus Hut es corto. Pero el paisaje cambia por completo. Arriba, el cráter del Erebus emite vapor suavemente. Hay dos construcciones: la choza y el cobertizo. Un conjunto de paneles solares. Y una hilera de torres de hielo de formas increíbles. La más grande parece un astronauta, y se diría que las otras van en procesión. No soy la única que ve figuras en esas torres. Los hombres de Shackleton se hicieron una fotografía con una de ellas que les recordaba a un león. Y, tal como ellos supusieron, las torres de hielo indican los lugares donde hay fumarolas, grietas a través de las cuales el volcán emite gases calientes y húmedos. Cuando la humedad entra en contacto con el aire frío, se congela y forma estructuras que pueden alcanzar más de 10 metros de altura.

Hervidero volcánico

La base Lower Erebus Hut es sencilla: una habitación y una antecámara para la comida congelada. Pero comparada con Fang, nos parece un hotel de cinco estrellas. He aquí una tarde típica. Sobre el calefactor, una hilera de guantes secándose. Herbold está en un rincón, esterilizando los equipos que llevará al día siguiente al campo. McDonald entra con una cuba repleta de nieve para fundirla y obtener más agua. Cary comenta que los trabajos en el monte Erebus forman parte de un estudio más amplio sobre suelos calientes volcánicos: ellos ya han recogido muestras de otros volcanes antárticos, también fueron a Yellowstone el pasado verano y tienen planes de ir a Costa Rica en breve. Jehle está cocinando. A Peter le preocupa que sus cámaras fotográficas puedan congelarse. Arnold llama por radio a la base Scott. Moore está fuera reparando una de las motos de nieve. Y yo estoy fregando mientras pienso en la inmensidad del paisaje que nos rodea.

El día a día del trabajo de campo científico suele ser monótono y rutinario. Pero en el Erebus la rutina te lleva a lugares y situaciones asombrosos. Permitidme que describa tres escenas.

Primera: llevamos arneses y cascos y estamos descendiendo con cuerdas y escaleras de mano por la cueva Warren, una gruta de hielo horadada por el vapor del volcán. Nos desabrochamos los arneses a unos 12 metros por debajo de la superficie de la montaña. El suelo está formado por rocas y una tierra blanda y húmeda; las paredes son de hielo. Estamos aquí para recuperar una sonda que mide la temperatura del suelo, una de las 23 que el grupo instaló en la montaña hace un año con la intención de determinar cuánto varía la temperatura y, en consecuencia, saber hasta qué punto las condiciones se mantienen estables. A medida que nos alejamos de la entrada, la luz se desvanece y tenemos que usar linternas. Cualquier microorganismo capaz de vivir aquí, evidentemente no depende de la luz del sol. Ahora hemos entrado en una caverna cubierta de brillantes acumulaciones de cristales de hielo, delicados como pequeñas plumas. Maravillados, nos detenemos a observarlos. Entonces Moore desaparece en el interior de un corredor y a los pocos minutos lanza un grito de satisfacción. Ha encontrado la sonda.

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Segunda: estamos en el borde del cráter del Erebus. Para llegar aquí hemos recorrido en moto de nieve el mayor trayecto posible, y luego hemos seguido a pie por la cuesta empinada y resbaladiza de un pedregal formado por una mezcla de piedra pómez vidriosa y «cristales del Erebus», grandes trozos oblongos de feldespato provenientes de bombas de lava arrojadas por el volcán. El día es radiante: la temperatura ronda los -25 °C, el cielo está despejado, el viento es suave y las vistas son espectaculares. Y el volcán está tranquilo. Aunque el cráter suele estar lleno de densos remolinos de vapor, hoy podemos mirar hacia el fondo, unos 230 metros más abajo, y ver el lago de lava, rojo y brillante. Es una imagen sobrecogedora, como mirar a través de un conducto que lleva al centro de la Tierra.

Aquí arriba el oxígeno escasea y cuesta caminar. Llevo camiseta y mallas térmicas, calentadores de lana, pantalones de forro polar, un mono pesado, un chaleco de plumas, una chaqueta de forro polar, dos chaquetas de plumas, dos pares de calcetines, botas pesadas, tres pares de guantes, un pasamontañas, un gorro, una máscara para moto de nieve, una braga de cuello, gafas de esquí y dos capuchas. Así vestida, me siento voluminosa y torpe, pero estoy caliente. Siempre que me mantenga en movimiento.

Pero nos hemos detenido. Herbold está a cuatro patas, cavando en busca de otra de las sondas de temperatura. Espero que la encuentre pronto; necesito moverme. De pronto me asalta una sensación de vulnerabilidad, de hallarme en un territorio rudo e inhóspito.

Tercera escena: en el Lower Erebus Hut. Fuera de la base la tormenta arrecia. La puerta se abre con estruendo. Arnold y Moore entran a zancadas, con las chaquetas congeladas y el rostro serio. Arnold deja caer un piolet sobre la mesa. Está roto: un trozo de la parte superior se ha desprendido por el frío. Esta tarde no podremos escalar. Pero sí podemos entrar en la torre de hielo más grande de los alrededores (la que se parece a un astronauta) y obtener un testigo de hielo de su interior.

En el interior del volcán

Dentro de la torre el aire es caliente y húmedo. El suelo rocoso está cubierto de escarcha. Se puede ver el cielo por una abertura, en lo alto. El taladro es enorme (mide casi un metro) y de un color amarillo brillante. Hacen falta dos hombres para maniobrarlo, uno para mantenerlo en posición y otro para empujar y que penetre en la pared de la torre. El taladro es hueco, y al perforar la torre queda relleno con un cilindro de hielo (el testigo), como cuando retiras el corazón de una manzana con un sacabocados.

¡Un éxito! Arnold y Cary extraen el testigo de hielo del taladro y lo guardan en una bolsa. Confían que ese hielo pueda contener microorganismos del interior del volcán, expulsados con el vapor y luego congelados, y que proporcionen información sobre la vida microbiana que se desarrolla en la chimenea que hay debajo.

Dos semanas después de nuestro ascenso a la montaña iniciamos el descenso. Unos días después McDonald, Cary y yo volamos de regreso a Nueva Zelanda, junto con las cajas que contienen las muestras que irán al laboratorio: «donde se hace realmente el trabajo», dice Cary. Poco antes del aterrizaje, un hombre se acerca a McDonald y a mí y nos pregunta si nos gustaría ir a la cabina del comandante para ver las maniobras. ¡Sí, por favor!

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Aterrizamos con la puesta de sol. Es extraño lo reconfortante que resulta ver la llegada de la oscuridad… ¡habíamos estado tan privados de ella! También son extraños los colores intensos y saturados de la primavera en Nueva Zelanda. Es como volver a un mundo en tecnicolor. Es como regresar a la Tierra. j

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