Misterios de la UNIL: En Géopolis rastreamos el origen de la vida

Si algún día logramos desentrañar los misterios del origen de todo lo que nos rodea -desde la formación de las rocas hasta la aparición de la vida en la Tierra-, hay muchas posibilidades de que nos llegue desde el laberinto del edificio Geópolis. la Universidad de Lausana.

Desde hace casi doce años, los investigadores trabajan discretamente en torno a los dispositivos del Centro de Análisis Avanzado de Superficies (CASA), un consorcio de laboratorios de la UNIL y la EPFL. Y en particular la sonda SwissSIMS. Una increíble maraña de tubos de vacío, conectados por un ejército de cables y detectores. Un dispositivo multimillonario, compartido por la EPFZ y las universidades de Lausana, Ginebra y Berna. “Máquinas de este tipo, capaces de tanta precisión, hay quizás una veintena en el mundo. Y otra vez”, respira Johanna Marin-Carbonne.

Progreso valioso

En los últimos años, SwissSIMS ya ha logrado avances significativos. No necesariamente respondiendo preguntas del Sr. o M.^{a mí} Todos, pero verdaderos saltos para los investigadores interesados ​​en el origen de la materia. En 2021, un trío de especialistas logró explicar las altas temperaturas -de 50 a 70 grados- que se esconden detrás de la formación de las primeras rocas marinas. Serían el resultado de corrientes o fuentes, y no necesariamente una prueba de que el mar primitivo fuera un horno.

“Conseguimos medir la edad de los meteoritos”, afirma Johanna Marin-Carbonne. Sabemos más sobre cómo se formaron los Alpes: sobre las presiones ejercidas en profundidad sobre las rocas que dieron lugar al macizo del Monte Rosa, por ejemplo. Ésta es la gran ventaja de SwissSIMS: tenemos suerte de poder analizar muestras excepcionales”.

Lugares caros

El día de nuestra visita, la profesora no quita la vista de la armada de pantallas que nos permiten seguir el funcionamiento de los instrumentos en tiempo real, bien resguardadas detrás de las ventanas de una sala presurizada. Las muestras de material, dispuestas sobre diminutas arandelas, se colocan en una pequeña cámara alimentada por 10.000 voltios. En un clic, vámonos. Se proyecta un haz de iones sobre la muestra, dejando un agujero que mide apenas una décima parte de un cabello. El material se proyecta en el espectrómetro de masas, se acelera, se hace pasar a través de un campo magnético y finalmente se analiza en una serie de detectores.

Ese día, fueron las muestras de un estudiante de doctorado las que pasaron por la máquina. Hay que darse prisa. El investigador presentará su tesis dentro de algunas semanas y este es su último turno: la agenda está llena hasta finales de agosto. Comenzamos con una muestra de referencia, destinada a comprobar la estabilidad del enorme dispositivo.

Los datos de isótopos de oxígeno tomados de los detectores se muestran claramente en una mesa. Los informes brutos, el número de golpes por segundo, los errores… Columnas de cifras que quizás nos permitan volver a los fluidos que formaron este granito primitivo. Pero nada funciona. Las desviaciones son demasiado significativas en comparación con los valores de referencia. Un primer “crepe” y luego un segundo.

Pequeño problema

En la jerga, es el primer fracaso inevitable, como en la cocina. No demasiado grave, siempre que no se trate de una parte de las muestras de millones de años de antigüedad que pasan por la óptica del espectrómetro de masas. “Pero todavía hay un problema”, lamenta Anne-Sophie Bouvier, directora del laboratorio. Algo está mal.

Hay que decir que las mediciones son tan precisas (la corriente principal es una milmillonésima de amperio…) que la más mínima bocanada de aire en la sala de análisis puede cambiar la situación. Los ajustes continúan. Los análisis comienzan de todos modos.

En busca de orígenes

Los investigadores que giran en torno a la herramienta están analizando actualmente micromuestras de Ryugu, polvo del asteroide, uno de los más antiguos del sistema solar, en el que la sonda japonesa Hayabusa 2 logró aterrizar en 2019. Una hazaña extremadamente rara, que trajo de vuelta a la Tierra materia nunca alterada, como un meteorito que atravesó la atmósfera y permaneció durante siglos en un desierto. Una oportunidad increíble. Los habitantes de Lausana esperan determinar el origen del azufre contenido en Ryugu, entre el primordial del sistema solar, o el tardío de los fluidos de alteración en el espacio.

Pero lo que mantiene muy ocupada a Johanna Marin-Carbonne son los estromatolitos. Tipos de rocas pequeñas, formadas por finas capas dejadas por bacterias. Se encuentran en ciertos lagos. Pero los más antiguos datan de hace más de 3.500 millones de años. A principios del Precámbrico, estos fósiles primitivos llevan las huellas dejadas por las formas de vida más antiguas conocidas en la Tierra.

Abre un pequeño armario acondicionado y cerrado con llave. “Aquí hay un estromatolito que tiene 2.500 millones de años y proviene de Sudáfrica. Fue datado analizando los isótopos de uranio, plomo en circones y ceniza volcánica asociada a él. Cuando queda atrapado en el circón, un mineral muy resistente, el uranio disminuye con el tiempo. Lo que de hecho proporciona una especie de cronómetro. Sabiendo que no es el más antiguo, aquí hay uno de 3.500 millones de años. Viene de Australia y todavía no nos hemos atrevido a tocarlo”.

“Después queda por ver si las bacterias están en el origen de estas rocas y cuáles son o no”, señala Johanna Marin-Carbonne. Lo que vamos a hacer es intentar encontrar su firma a través del sulfuro que consumen determinadas bacterias. En las líneas principales.”

Del laboratorio a los lagos de montaña

Para identificar mejor las diferentes familias de bacterias, se están llevando a cabo varios proyectos con microbiólogos, que intentan descubrir qué sulfuro producen estas bacterias y en qué condiciones. Cuando están solos y cuando están juntos. El trabajo se desarrolla en el laboratorio, en un entorno controlado, pero también en la montaña, en los lagos de St. Moritz y Zermatt. Luego queda ver qué funcionó y comparar los resultados.

En cada caso, un progreso potencialmente grande. “Esperamos que en unos años podamos comprender mejor el ciclo del azufre en el pasado”, concluye el investigador. Estos proyectos interdisciplinarios pueden tener grandes implicaciones para nuestra comprensión de cómo se formó la Tierra”.

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