Penitenten ontstaan op de meest extreme plekken op aarde. En toch herbergen ze leven. Fascinerend, zeker als je bedenkt dat penitenten geen typisch aards verschijnsel zijn.

Hoog in gebergtes – dat wil zeggen: vanaf zo’n 3960 meter – zijn soms ijzige pieken te vinden, die ook wel penitenten worden genoemd. Sommige zijn slechts enkele centimeters hoog. Maar er zijn ook penitenten bij die de 4,5 meter aantikken. Deze ijzige pieken ontstaan op de meest extreme plaatsen op aarde, waar de temperatuur enorm fluctueert, de wind genadeloos is en de UV-straling – doordat ze op zo’n grote hoogte ontstaan – intens. Niet echt een fijne plek voor leven, zou je denken. Maar wetenschappers hebben nu ontdekt dat deze penitenten een thuis vormen voor eencellige algen.

Hoe ontstaan penitenten?
Lang werd gedacht dat winderosie de drijvende kracht achter het ontstaan van de ijzige pieken was. Maar inmiddels is wel duidelijk dat wind maar een beperkte rol speelt. Reflectie van zonlicht is veel belangrijker. In holtes in het sneeuwoppervlak kaatst gereflecteerd licht op de wanden, waardoor hier veel meer ijs verdwijnt (zie ook onderstaand filmpje), terwijl de pieken vrijwel onaangetast blijven. Langzaam maar zeker worden deze holtes zo steeds verder uitgediept, tot er alleen maar pieken overblijven.


Lastig toegankelijk
Onderzoekers van de universiteit van Colorado Boulder reisden af naar de op één na hoogste vulkaan op aarde, Llullaillaco genaamd en gelegen in de Andes. Het was geen gemakkelijke opgave, zo vertelt onderzoeker Steve Schmidt. “Dit is een heel afgelegen gebied dat lastig te bezoeken is.” Vandaar dat de penitenten – die op een hoogte van zo’n 4870 meter boven de zeespiegel te vinden zijn – ook nog nauwelijks onderzocht zijn.

Rode vlekken
De onderzoekers slaagden erin de penitenten te bereiken en zagen al gauw dat de ijzige pieken gekenmerkt worden door roodkleurige vlekken die wijzen op microbiële activiteit en eerder in andere rijkelijk met sneeuw- en ijs bedekte gebieden op aarde zijn aangetroffen. De wetenschappers namen wat monsters voor analyse en konden al snel bevestigen dat in de penitenten sneeuwalgen te vinden waren. En daarmee is voor het eerst bewezen dat sneeuwalgen gedijen in penitenten. Sterker nog: het is voor het eerst dat onderzoekers aantonen dat er in deze ijzige pieken leven te vinden is.

Rood pigment
De onderzoekers troffen in de penitenten onder meer sneeuwalgen uit het geslacht Chalydomonas aan. Dit zijn eencellige groene algen die prima gedijen in ijs. Dat rode vlekken in het ijs in de Andes hun aanwezigheid verraadden, is goed te verklaren. Deze algen bevatten naast het welbekende bladgroen of chlorofyl een rood pigment. Dit pigment beschermt de algen tegen intense UV-straling. Daarnaast absorbeert het warmte en voorziet de algen door het omringende ijs te laten smelten van vloeibaar water. In feite maakt dit pigment het leven in ijzige gebieden op extreme hoogte dus mogelijk.

“Sneeuwalgen worden doorgaans op allerhande plekken in de cryosfeer (gebieden waar water voorkomt in de vorm van sneeuw, permafrost, pakijs of gletsjers, red.) aangetroffen in zowel sneeuw als ijs, maar wij tonen voor het eerst aan dat ze ook aanwezig zijn op extreme hoogte en in een extreem droog gebied,” aldus onderzoeker Lara Vimercati. Waarschijnlijk bieden de penitenten de micro-organismen iets wat in de wijde omgeving niet te vinden is, namelijk: water.


Het onderzoek is heel interessant. Niet alleen omdat het maar weer eens aantoont dat het leven op aarde niet voor één gat te vangen is en ook op extreme plaatsen zoals in hooggelegen penitenten kan gedijen. Maar voornamelijk ook omdat penitenten geen typisch aards verschijnsel zijn. Recent hebben onderzoekers ook (tot wel 500 meter hoge) penitenten ontdekt op Pluto (deze ijzige pieken bestaan echter niet uit waterijs, maar uit methaanijs). En aangenomen wordt dat ze ook te vinden zijn op Jupiters maan Europa (dankzij een ondergrondse vloeibare oceaan momenteel één van de beste kandidaten voor buitenaards leven). En als in aardse penitenten micro-organismen voorkomen, is dat wellicht ook op andere hemellichamen het geval. “Ons onderzoek laat zien dat het niet uitmaakt hoe uitdagend de omgevingsfactoren zijn; het leven vindt zijn weg als er maar vloeibaar water voorhanden is,” stelt Vimercati.