В Антарктиде есть красный, как кровь, водопад: как так получилось

Среди бескрайних белых просторов Антарктиды находится одно из самых загадочных природных явлений планеты – Кровавый водопад, который уже более века удивляет исследователей своим жутковатым ярко-красным цветом. Этот уникальный поток не замерзает даже при экстремально низких температурах, оставляя глубокие тёмные следы на ледяном покрове.

Долгое время учёные пытались понять, какие именно процессы заставляют воду окрашиваться в такой цвет и как ей вообще удаётся пробиваться сквозь толщу льда. Благодаря недавним наблюдениям и современному оборудованию международная группа учёных смогла зафиксировать точный момент выброса жидкости и разгадать эту вековую тайну.

Как выяснилось, за необычным оттенком скрывается не только уникальная химическая реакция, но и изолированный подземный мир, который кардинально меняет наше представление о выживании живых организмов в экстремальных условиях, пишет sciencealert.com.

Ошибка первооткрывателя и химический секрет "ржавчины"

Когда австралийский геолог Гриффит Тейлор в 1911 году впервые наткнулся на это место, он предположил, что воду окрашивают в красный цвет микроскопические водоросли. Из-за этого водопад быстро получил название "Кровавый водопад". Однако дальнейшие исследования опровергли эту гипотезу: как оказалось, ни крови, ни водорослей там нет.

На самом деле источником водопада является сверхсоленая вода, богатая железом. Она оказалась в ловушке под северным краем ледника Тейлора по крайней мере 1,5 миллиона лет назад, когда древний резервуар морской воды был заблокирован льдом. Поскольку вода становилась все более соленой, она превратилась в рассол (рассольный раствор), который имеет значительно более низкую температуру замерзания, чем обычная пресная вода. Когда этот раствор прорывается на поверхность и вступает в контакт с кислородом, железо мгновенно окисляется. По сути, водопад окрашивается в красный цвет из-за обычной ржавчины.

На протяжении многих десятилетий оставалось неизвестным, как именно жидкость преодолевает путь в сотни метров из-под льда к поверхности самого холодного ледника. Лишь в 2017 году команда исследователей из Университета Аляски в Фэрбенксе с помощью радиолокаторов проложила маршрут этого потока. Они обнаружили скрытую сеть разветвленных каналов под высоким давлением длиной около 300 метров.

Это открытие дало ответ на парадоксальный вопрос: почему вода не замерзает внутри ледяного панциря? Секрет заключается в том, что при частичном замерзании соленой воды выделяется скрытое тепло. Это тепло подогревает окружающий холодный лёд и помогает удерживать остальную часть канала в жидком состоянии, обеспечивая постоянное движение потока.

Самым поразительным открытием Кровавого водопада оказалась не его химия, а его обитатели. На глубине сотен метров под льдом, полностью изолированная от солнечного света и атмосферного кислорода, более миллиона лет процветает колония бактерий. В отсутствие других ресурсов эти микроорганизмы научились использовать сульфаты в качестве основного источника энергии.

Микробиологам потребовалось несколько лет только для того, чтобы получить чистый образец этой воды, но анализ подтвердил существование полноценной и жизнеспособной микробиологической экосистемы, возникшей задолго до появления человечества.

Сегодня Кровавый водопад стал важнейшей площадкой для астробиологических исследований. Учёные рассматривают его как земную модель для изучения того, как может выглядеть жизнь в экстремальных, покрытых льдом и лишённых кислорода средах других планет нашей Солнечной системы (например, на спутниках Юпитера или Сатурна).

Исследование, опубликованное в журнале Antarctic Science под руководством геофизика Питера Дорана, подробно описало процесс непосредственного "извержения" водопада. В сентябре 2018 года ученые случайно задействовали одновременно три прибора возле ледника Тейлора: GPS-станцию для отслеживания движения льда, камеру для ежедневной съемки водопада и датчики температуры в подледниковом озере.

Благодаря этому удалось зафиксировать уникальные данные во время очередного выброса жидкости:

• Поверхность ледника в зоне события просела примерно на 15 миллиметров;
• Скорость продвижения ледника вперед замедлилась почти на 10 процентов;
• Датчики зафиксировали резкую температурную аномалию, а камеры задокументировали появление новых кровавых пятен на снегу.

Ученые пришли к выводу, что когда давление под ледником достигает критического предела, соленая рапа прорывается наружу мощными импульсами. Каждый такой выброс физически деформирует и смещает ледник над собой, после чего цикл повторяется снова. Дальнейший мониторинг этих процессов позволит использовать Кровавый водопад в качестве природной системы раннего предупреждения о внутренних структурных изменениях в антарктических ледниках.

OBOZ.UA ранее писал, что ученые раскрыли тайну появления розовых камней в Антарктиде.

Подписывайтесь на каналы OBOZ.UA в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.