För första gången har forskare direkt observerat levande bakterier i polaris och snö - en miljö som en gång ansågs vara steril. De nya bevisen har potential att förändra uppfattningar om vilka planeter i universum som kan upprätthålla liv och kan innebära att människor har en ännu större inverkan på nivåerna av CO2 i jordens atmosfär än vad accepterade bevis från klimathistoriska studier av iskärnor antyder.

Gaser som fångas och försluts i snö när den komprimeras till is kan ge forskare ögonblicksbilder av jordens atmosfär som sträcker sig hundratusentals år tillbaka i tiden. Klimatforskare använder iskärnprover för att titta på förhistoriska nivåer av CO2 i atmosfären så att de kan jämföras med nuvarande nivåer i en industriell tidsålder.

Denna analys av iskärnor bygger på antagandet att det finns begränsad biologisk aktivitet som förändrar miljön i snön under dess övergång till is. Forskning rapporterad idag i Journal of the Royal Society Interface , som direkt har observerat mikrobiell aktivitet i antarktisk och arktisk snö, har avslöjat att sammansättningen av dessa små gasprover som fångats i isen kan ha påverkats av bakterier som förblir aktiva i snö medan den pressas ihop till is - en process som kan pågå i årtionden.

Huvudförfattaren till forskningen Dr Kelly Redeker från Institutionen för biologi vid University of York sa:"Eftersom mikrobiell aktivitet och dess inverkan på dess lokala miljö aldrig har tagits i beaktande när man tittar på iskärngasprover kan det ge en måttlig källa av fel i klimathistoriska tolkningar. Andning av bakterier kan ha något ökade halter av CO2 i luftfickor instängda i polära istäcken, vilket innebär att före mänsklig aktivitet kan CO2-nivåerna ha varit ännu lägre än man tidigare trott".

"Dessutom, det faktum att vi har observerat metaboliskt aktiva bakterier i den mest orörda isen och snön är ett tecken på att liv växer i miljöer där man inte skulle förvänta sig att det skulle existera. Detta tyder på att vi kanske kan vidga våra vyer när det gäller att tänka på vilka planeter som kan upprätthålla liv, " tillade Redeker.

Forskning utförd i laboratorier har tidigare visat att bakterier kan hålla sig vid liv vid extremt kalla temperaturer, men denna studie är första gången som bakterier har observerats förändra den polära snömiljön på plats.

Forskarna tittade på snö i naturligt tillstånd, och i andra områden steriliserade de det med UV-steriliseringslampor. När de jämförde resultaten hittade teamet oväntade nivåer av metyljodid - en gas som är känd för att produceras av marina bakterier - i den orörda snön.

Spjutspetstekniker gjorde det möjligt för forskarna att upptäcka närvaron av gaser även på nivåer av del per biljon, en miljon gånger mindre koncentrerad än atmosfäriska CO2-koncentrationer.

Forskarna arbetade på platser i Arktis och Antarktis och vidtog försiktighetsåtgärder för att begränsa påverkan av solljus och vind, använda presenningar för att skydda sina provplatser och placera sig mitt på en glaciär borta från jord och andra former av polärt djurliv som kan förorena snön.

Resultaten av studien tyder också på att livet kan upprätthållas även i avlägsna, kall, näringsfattiga miljöer, erbjuder ett nytt perspektiv på huruvida de frusna planeterna i universum kan stödja mikroorganismer.

Med mer forskning, Astrobiologer som arbetar med att identifiera planeter i universum med temperaturnivåer som kan tillåta närvaron av flytande vatten kan kanske utöka de zoner som de anser vara potentiellt beboeliga till att omfatta planeter där vatten finns som is.

"Vi vet att bakterier har potential att förbli livskraftiga och metaboliskt aktiva vid låga temperaturer i hundratals till tusentals år, ", sa Redeker. "Nästa steg är att titta längre ner för att se om vi kan observera aktiva bakterier djupt inne i inlandsisen, " "Mikrobiell metabolism påverkar direkt spårgaser i (sub)polära snöpackningar" publiceras i Journal of the Royal Society Interface .