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Bajo la luz ultravioleta, ciertas áreas de las cuevas parecían transformarse en algo de otro mundo, ya que partes de las rocas circundantes brillaban en diferentes tonos. Gracias a las impurezas atrapadas en la Tierra hace millones de años (casi como fósiles químicos), los tonos correspondían a diferentes concentraciones y tipos de compuestos orgánicos o inorgánicos. Estas piedras brillantes a menudo indican dónde el agua alguna vez transportaba minerales de la superficie.

«Las paredes se veían completamente vacías y no tenían nada de interesante», dice Sebree. «Pero luego, cuando encendimos las luces ultravioleta, lo que antes era una simple pared marrón se convirtió en una capa brillante de mineral fluorescente que indicaba dónde había estado una poza de agua hace 10��000 o 20��000 años».

Normalmente, para entender la composición química de una característica de cueva, se retira una muestra de roca y se lleva al laboratorio. Sin embargo, Sebree y su equipo recopilan los espectros de fluorescencia, que son como la huella dactilar de la composición química, de diferentes superficies con un espectrómetro portátil en sus expediciones. De esa manera, pueden llevarse la información pero dejan la cueva intacta.

Anna Van Der Weide, una estudiante universitaria de la institución, ha acompañado a Sebree en algunas de estas exploraciones. A partir de la información recopilada durante ese trabajo de campo, está construyendo un inventario de huellas de fluorescencia de acceso público para ayudar a proporcionar información adicional al mapa tradicional de la cueva y ofrecer una imagen más completa de su historia y formación.

Otros estudiantes universitarios también han contribuido al estudio. Jacqueline Heggen está explorando estas cuevas como un entorno simulado para los extremófilos astrobiológicos; Jordan Holloway está desarrollando un espectrómetro portátil para facilitar las mediciones y hacerlas posibles incluso en futuras misiones extraterrestres; y Celia Langemo está estudiando biométricas para mantener seguros a los exploradores de entornos extremos. Estos tres estudiantes también presentan sus hallazgos en el encuentro de primavera de 2025 de la ACS.��

Hacer ciencia en una cueva también conlleva desafíos. Por ejemplo, a 48 grados Fahrenheit (9 grados Celsius) en la Cueva Misteriosa de Minnesota, el equipo tuvo que enterrar las baterías del espectrómetro en calentadores de mano para evitar que agotaran. Otras veces, para llegar a un área de interés, los científicos tuvieron que pasar por espacios de menos de un pie (30 centímetros) de ancho durante cientos de pies, a veces perdiendo un zapato (o pantalón) en el proceso. O tenían que sumergirse hasta las rodillas en agua helada de la cueva para tomar una medida, esperando que sus instrumentos no se empapen accidentalmente.��

Pero a pesar de estos obstáculos, las cuevas ya han revelado una gran cantidad de información. En la Cueva del Viento, el equipo descubrió que las aguas ricas en manganeso habían tallado la cueva y producido las calcitas de cebra rayadas en su interior, que brillaban de color rosa bajo la luz ultravioleta. Las calcitas crecieron bajo tierra, alimentadas por el agua rica en manganeso. Sebree cree que cuando estas rocas se rompieron, ya que la calcita es más débil que la caliza que también comprende la cueva, la calcita contribuyó a expandir la cueva. «Es un mecanismo de formación de cuevas muy diferente al que se ha estudiado antes», afirma.��

Y las condiciones de investigación únicas han proporcionado una experiencia memorable a Van Der Weide. «Fue realmente genial ver cómo se puede aplicar la ciencia en el campo y aprender a trabajar en esos entornos», concluye.��

En el futuro, Sebree espera obtener confirmación adicional de la exactitud de la técnica de fluorescencia al compararla con las técnicas tradicionales destructivas. También quiere investigar el agua de la cueva que también fluoresce para entender cómo la vida en la superficie de la Tierra ha afectado a la vida profundamente subterránea y, mediante la reconexión con sus raíces astrobiológicas, entender cómo el agua similar rica en minerales puede sustentar la vida en las profundidades de nuestro sistema solar.��

La investigación fue financiada por la NASA y el Iowa Space Grant Consortium.��