A caverna no Novo México que está expandindo nossa busca por vida fora da Terra

Caverna no Novo México Amplia a Busca por Vida Extraterrestre

Quando a bióloga especializada em cavernas Hazel Barton explorou as profundezas de uma caverna, não imaginava descobrir organismos que utilizavam a luz para obter energia em um ambiente totalmente escuro.

Esse entendimento sobre a fotossíntese em ambientes sem luz sugere que a vida pode existir em locais do Universo que antes considerávamos inviáveis.

"A parede era verde brilhante", relata Barton, que é professora de ciências geológicas na Universidade do Alabama.

"Era o verde mais iridescente que você já viu na vida. E, ainda assim, os micróbios sobreviviam na mais completa escuridão."

Localizada entre os cânions do deserto de Chihuahua, no sul do Novo México, uma rede de 119 cavernas foi formada entre quatro e 11 milhões de anos atrás, quando o ácido sulfúrico dissolveu rochas calcárias. Hoje, essas cavernas fazem parte do Parque Nacional das Cavernas de Carlsbad, um Patrimônio Mundial da Unesco.

A caverna de Carlsbad é a principal atração do parque, com estalactites brilhantes que descem do teto do Grande Salão, uma vasta câmara subterrânea que mede quase 1.220 metros de comprimento e 191 metros de largura.

"O acesso é bastante fácil", explica o microbiólogo Lars Behrendt, da Universidade de Uppsala, na Suécia.

"É uma enorme caverna de calcário aberta ao público, com degraus e escadas que qualquer pessoa pode usar." Algumas áreas têm acesso para cadeirantes, segundo ele.

Anualmente, cerca de 350 mil pessoas visitam a caverna de Carlsbad, mas a maioria desconhece que ali se encontra uma das descobertas científicas mais intrigantes da última década.

No escuro quase absoluto, micróbios conseguem utilizar a luz para produzir energia, a mesma luz que emana de estrelas anãs vermelhas, as mais comuns em nossa galáxia.

Isso implica que a busca por vida extraterrestre pode se expandir para regiões que antes não eram consideradas, segundo Barton.

Behrendt, que havia completado seu doutorado em 2018, contatou Barton para acompanhá-lo em uma expedição que se mostraria seminal.

"A primeira coisa que você faz ao entrar na caverna é descer pela trilha dos turistas e, depois, virar em um dos cantos", explica Barton.

"Provavelmente fiz essa trilha 40 vezes. Ao contornar o canto, você se depara com uma alcova totalmente escura."

Com mais de 20 anos de experiência estudando vida microscópica em ambientes subterrâneos, Barton ficou surpresa com o que encontrou.

Behrendt acendeu uma tocha e, mesmo na escuridão, a luz revelou uma camada de micróbios verdes na parede.

Análises posteriores confirmaram que eram cianobactérias, organismos unicelulares que, ao contrário da maioria das bactérias, utilizam a luz do Sol para produzir alimento.

"Fomos cada vez mais fundo na caverna", relembra Barton. "Chegamos a um ponto em que não conseguíamos ver a mão na frente do rosto, mas ainda assim podíamos observar o pigmento verde na parede."

As plantas são verdes devido à clorofila, que absorve energia da luz e a utiliza na fotossíntese, transformando dióxido de carbono e água em glicose e oxigênio.

O processo nas cianobactérias é semelhante, porém, na caverna, a luz solar não chega. O que estava acontecendo?

As cianobactérias encontradas possuem uma versão especial de clorofila que consegue captar radiação do infravermelho próximo, uma luz que não é visível ao olho humano.

Essa radiação, com comprimento de onda maior que a luz visível, pode penetrar mais fundo nas cavernas, enquanto a luz visível é praticamente absorvida pelas rochas calcárias.

"A rocha calcária absorve quase toda a luz visível, mas para o infravermelho próximo, as cavernas funcionam como um salão de espelhos", explica Barton.

Estudos mostraram que, nas partes mais escuras da caverna, os níveis de infravermelho próximo eram 695 vezes mais altos do que na entrada.

Embora as cianobactérias estejam presentes em toda a caverna, elas se concentram nos locais mais profundos e sombrios.

Pesquisadores exploraram outras cavernas do Parque Nacional e encontraram micróbios realizando fotossíntese em ambientes subterrâneos intensamente escuros.

"Comprovamos que eles não só sobrevivem lá embaixo, mas também realizam fotossíntese em um ambiente completamente isolado, onde provavelmente estão intocados há 49 milhões de anos", afirma Behrendt.

Descobertas anteriores também revelaram micróbios que vivem no escuro. Em 1890, o microbiólogo Sergei Nikolaevich Vinogradskii descobriu micróbios que sobrevivem apenas de matéria inorgânica, usando um processo chamado quimiossíntese.

Durante um pós-doutorado na NASA, o professor Hideaki Miyashita descobriu em 1996 uma cianobactéria marinha que faz fotossíntese com luz visível e infravermelha.

Esse achado gerou anos de pesquisa sobre os comprimentos de onda necessários para a fotossíntese.

Em 2018, cientistas do Imperial College encontraram cianobactérias em condições de sombra no Parque Nacional de Yellowstone e em rochas australianas.

Esses micróbios utilizam clorofila a para a fotossíntese com luz visível e mudam para clorofila f para captar infravermelho próximo.

Essas descobertas repercutem na busca por vida em outros planetas.

Para identificar exoplanetas habitáveis, é crucial considerar o tipo de estrela que os orbita.

Astrônomos agrupam as estrelas de acordo com a cor da luz que produzem, criando sete classes, de O a M, sendo O e B as mais quentes e luminosas, e M as mais abundantes.

As estrelas anãs vermelhas, do tipo M, têm uma zona habitável restrita, chamada "zona Cachinhos Dourados", onde a água líquida pode existir.

Embora pesquisadores tenham encontrado muitos candidatos a planetas habitáveis, nem todos podem sustentar vida.

A possibilidade de fotossíntese é um fator determinante na busca por vida.

Historicamente, o limite da fotossíntese era definido em 700 nm, mas as cianobactérias de Carlsbad podem captar luz em 780 nm, utilizando clorila f.

"A vasta maioria das