В Антарктиді є червоний, як кров, водоспад: як так вийшло

Серед безкрайніх білих просторів Антарктиди розташоване одне з найзагадковіших природних явищ планети – Кривавий водоспад, який понад століття дивує дослідників своїм моторошним яскраво-червоним кольором. Цей унікальний потік не замерзає навіть за екстремально низьких температур, залишаючи глибокі темні сліди на льодовому покриві.

Довгий час науковці намагалися зрозуміти, які саме процеси змушують воду забарвлюватися в такий колір та як їй взагалі вдається пробиватися крізь товщу криги. Завдяки нещодавнім спостереженням та сучасному обладнанню міжнародна група вчених змогла зафіксувати точний момент викиду рідини та розгадати цю столітню таємницю.

Як з'ясувалося, за незвичним відтінком ховається не лише унікальна хімічна реакція, а й ізольований підземний світ, який кардинально змінює наше уявлення про виживання живих організмів в екстремальних умовах, пише sciencealert.com.

Помилка першовідкривача та хімічний секрет "іржі"

Коли австралійський геолог Гріффіт Тейлор у 1911 році вперше натрапив на це місце, він припустив, що в червоний колір воду фарбують мікроскопічні водорості. Через це потік швидко отримав назву "Кривавий водоспад". Проте подальші дослідження спростували цю гіпотезу: як виявилося, ні крові, ні водоростей там немає.

Насправді джерелом водоспаду є надсолона вода, багата на залізо. Вона опинилася у пастці під північним краєм льодовика Тейлора щонайменше 1,5 мільйона років тому, коли стародавній резервуар морської води був заблокований кригою. Оскільки вода ставала дедалі солонішою, вона перетворилася на ропу (ропний розчин), яка має значно нижчу температуру замерзання, ніж звичайна прісна вода. Коли цей розчин пробивається на поверхню і контактує з киснем, залізо миттєво окиснюється. По суті, водоспад фарбується у червоний колір через звичайну іржу.

Протягом багатьох десятиліть залишалося невідомим, як саме рідина долає шлях у сотні метрів з-під криги до поверхні найхолоднішого льодовика. Лише у 2017 році команда дослідників з Університету Аляски у Фейрбенксі за допомогою радіолокаторів проклала маршрут цього потоку. Вони виявили приховану мережу розгалужених каналів під високим тиском завдовжки близько 300 метрів.

Це відкриття відповіло на парадоксальне запитання: чому вода не замерзає всередині крижаного панцира? Секрет полягає в тому, що під час часткового замерзання солоної води виділяється приховане тепло. Це тепло підігріває навколишній холодний лід і допомагає утримувати решту каналу в рідкому стані, забезпечуючи постійний рух потоку.

Найбільш приголомшливим відкриттям Кривавого водоспаду виявилася не його хімія, а його мешканці. На глибині сотень метрів під льодом, повністю ізольована від сонячного світла та атмосферного кисню, понад мільйон років процвітає колонія бактерій. За відсутності інших ресурсів ці мікроорганізми навчилися використовувати сульфати як основне джерело енергії.

Мікробіологам знадобилося кілька років лише для того, щоб отримати чистий зразок цієї води, але аналіз підтвердив існування повноцінної та життєздатної мікробіологічної екосистеми, яка виникла задовго до появи людства.

Сьогодні Кривавий водоспад став найважливішим майданчиком для астробіологічних досліджень. Науковці розглядають його як земну модель для вивчення того, як може виглядати життя в екстремальних, покритих кригою та позбавлених кисню середовищах інших планет нашої Сонячної системи (наприклад, на супутниках Юпітера чи Сатурна).

Дослідження, опубліковане в журналі Antarctic Science під керівництвом геовченого Пітера Дорана, детально описало процес безпосереднього "виверження" водоспаду. У вересні 2018 року вчені випадково залучили одночасно три інструменти біля льодовика Тейлора: GPS-станцію для відстеження руху криги, камеру для щоденної зйомки водоспаду та датчики температури в підлідному озері.

Завдяки цьому вдалося зафіксувати унікальні дані під час чергового викиду рідини:

• Поверхня льодовика в зоні події просіла приблизно на 15 міліметрів;
• Швидкість просування льодовика вперед сповільнилася майже на 10 відсотків;
• Датчики зафіксували різку температурну аномалію, а камери задокументували появу нових кривавих плям на снігу.

Вчені дійшли висновку, що коли тиск під льодовиком досягає критичної межі, солона ропа проривається назовні потужними імпульсами. Кожен такий викид фізично деформує та зміщує льодовик над собою, після чого цикл повторюється знову. Подальший моніторинг цих процесів дозволить використовувати Кривавий водоспад як природну систему раннього попередження про внутрішні структурні зміни всередині антарктичних льодовиків.

OBOZ.UA писав раніше, що науковці розкрили таємницю появи рожевих каменів в Антарктиді.

Підписуйтесь на канали OBOZ.UA в Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.