معمای آبشارهای خونین قطب جنوب حل شد!

سرانجام بعد از گذشت 100 سال، معمای آبشارهای خونین قطب جنوب حل شد. ذرات آهنی موجود در آب‌های شور در زیر یخچال تیلور، علت اصلی این پدیده معرفی شده‌اند!

هنگامی که اولین کاشفان قطب جنوب در سال 1911، متوجه اثراتی از آب‌های قرمز رنگ بر روی صخره‌های سنگی در قطب جنوب شدند، گمان می‌کردند که جلبک‌های قرمز رنگ علت اصلی این پدیده باشند. این مکان به سرعت با عنوان «آبشارهای خونین» نام‌گذاری شد، اما اکنون با گذشت نزدیک به 106 سال از این اکتشاف، مشخص شد که علت این پدیده نه خون است و نه جلبک‌های قرمز!

حل معمای آبشارهای خونین قطب جنوب پس از 100 سال !

در واقع، آبشارهای خونین قطب جنوب ، حاصل جوشش آهسته‌ی آب‌های شوری است که حاوی ذرات آهن هستند. ذرات آهن موجود در این آب‌ها، با قرار گرفتن در مجاورت هوا، واکنشی را همانند زنگ‌زدگی آهن از خود نشان می‌دهند. این منطقه، دارای منابع آبی ترکیب شده با نمک است، اکنون زمین‌شناسان موفق به کشف منبع اصلی نمک در آب‌های این منطقه شده‌اند.

یک مطالعه جدید توسط محققین دانشگاه آلاسکا در فربنکس، منشا اصلی آبشارهای خونین قطب جنوب را به یخچال‌های طبیعی که قدمتی 1.5 میلیون ساله دارند معرفی می‌کند.

پدیده‌ی آبشارهای خونین قطب جنوب ، در انتهای شمالی یخچال تیلور (Taylor Glacier) و در امتداد 100 کیلومتری کوه‌های ترنس آنتارکتیک (Transantarctic Mountains) رخ می‌دهد.

زمانی که یخچال تیلور، در حدود 1 میلیون سال پیش در سراسر قطب جنوب گسترش پیدا کرد، یک دریاچه‌ی آب شور را در زیر لایه‌هایی از یخ و برف به دام انداخت. در این شرایط، آب‌های شور متمرکز شده و میزان نمک در آنان به مقدار قابل توجهی افزایش پیدا کرد، تا جایی که مقدار نمک بسیار زیاد، از انجماد آن جلوگیری کرد.

این دریاچه‌ی نمک سرانجام راهی به بیرون پیدا کرد و در میانه‌ی مسیر خروج، ذرات آهنی موجود در سنگ‌های زیرین را نیز با خود همراه نمود. در این حالت، ذرات آهن موجود در این آب‌ها با قرار گرفتن در مجاورت هوا، پدیده‌ی آبشارهای خونین قطب جنوب را برای ناظران به نمایش می‌گذارند.

به منظور درک بهتر محل جوشش این دریاچه نمک و نحوه خروج آن از بین یخچال تیلور، دانشمندان از یک تکنیک راداری، موسوم به رادیو اکو (RES) استفاده کردند که معمولا برای بررسی یخچال‌های طبیعی از آنان استفاده می‌گردد.

جسیکا بجلی (Jessica Badgeley) به عنوان محقق ارشد در این مطالعه می‌گوید:

نمک موجود در این آب‌ها، با تقویت کنتراست رنگ‌ها توانست این کشف را امکان‌پذیر سازد.

دانشمندان، آنتن مربوط به رادار RES را در سراسر این یخچال در یک الگوی شبکه‌ای شکل حرکت دادند. این عمل، آنچه در زیر این یخ‌ها در جریان است را به تصویر کشید. مسیر تشکیل شده برای خروج آب‌های شور، درست مشابه آن چیزی‌ست که خفاش‌ها با استفاده از انعکاس صدا، برای تشخیص محیط اطراف خود استفاده می‌کنند.

در این تصاویر معلوم شد که یخچال‌های تیلور، شبکه‌ای از شکاف‌های یخی را در خود پنهان کرده‌اند که نمک با فشار بسیار بالا به آنان تزریق می‌شود. در ادامه، دانشمندان یک مسیر 300 متری تا رسیدن به فضای بیرونی دنبال کردند.

یافته‌های آنان، همچنین می‌تواند توضیح دهد که آب‌های شور، حتی در مکان‌هایی بسیار سرد می‌توانند به صورت مایع جریان داشته باشند.

یکی از اعضای تیم با نام ارین پتیت (Erin Pettit) در این‌باره می‌گوید:

آب برای منجمد شدن تمامی گرمای خود را به محیط اطراف می‌دهد، این گرما می‌تواند موجب گرم شدن یخ‌های اطراف و در نهایت آب شدن آن‌ها شود. یخچال‌های تیلور، به عنوان سردترین یخچال طبیعی دنیا شناخته می‌شود؛ با این حال آب به صورت مایع در آن جریان دارد.

آب شور، دارای دمای انجامد کمتری است. همین امر موجب می‌شود که آب‌های شور در چنین محیط سردی به صورت مایع در جریان بوده و موجب شکل‌گیری پدیده آبشار خون شوند.

این اکتشاف، محققین را کمک می‌کند تا اطلاعات بیشتری از زیست‌شناسی دریاچه‌های شور در زیر یخ‌های طبیعی را کسب نمایند.

مطالعات قبلی دانشمندان نشان می‌دهد که دریاچه‌های نمک، محیطی بسیار مناسب برای زندگی باکتری‌هایی با مقاومت بالا هستند. میکروب‌هایی که در این مکان زندگی می‌کنند، قادرند برای هزاران سال از سولفات تغذیه کرده و از آن انرژی بگیرند.

این باکتری‌ها، با به دام افتادن در مکانی فاقد نور و اکسیژن در زیر یخچال‌ها، شروع به بازیافت انرژی از سولفات‌ها کرده و آن را به سولفیت تبدیل می‌کنند. نتیجه‌ی آن با ذرات آهن موجود در این منابع آبی، سولفات بیشتری را برای تغذیه باکتری‌ها تولید می‌کند.

دانشمندان بر این باورند که این پدیده، محدود به یخچال‌های تیلور نبوده و ممکن است در سایر نقاط جهان نیز مشابه آن وجود داشته باشد.

علاوه بر این‌ها، دانشمندان بر این باورند که پرده‌برداری از معمای 100 ساله‌ی آبشارهای خونین قطب جنوب ، می‌تواند نحوه‌ی تکامل میکروب‌های در حال زندگی در این مناطق را نیز به خوبی تشریح کند.