Czerwony „wodospad” znany jako Blood Falls został po raz pierwszy odkryty przez grupę geologów pod przewodnictwem Thomasa Griffitha Taylora podczas wyprawy Terra Nova w latach 1910-1913. Wodospady znajdują się na obszarze znanym obecnie jako lodowiec Taylora, obszarze Antarktydy, niemal bezpośrednio na południe od Nowej Zelandii.
Choć jest otoczony typowym lodowym krajobrazem pełnym bieli, ciecz, która go tworzy, ma wyróżniającą się rdzawą barwę. Dlatego nazwano go „Krwawym Wodospadem”. Kiedy odkryto obiekt, przyczyna tego zjawiska pozostawała tajemnicą, a pierwsze domysły sugerowały, że za jego kolor odpowiadają czerwone algi obecne w wodzie. A co rzeczywiście stoi za tą barwą?
Tajemnica „Krwawego Wodospadu” rozwiązana
Kiedy w latach sześćdziesiątych XX wieku opisano wodospad chemicznie, naukowcy zdali sobie sprawę, że to wysoka zawartość żelaza w wodzie powoduje powstanie koloru, ale nie byli w stanie ustalić jego źródła ani sposobu, w jaki przemieszczało się ono przez lodowiec w stanie ciekłym.
Jednak w 2017 r. w czasopiśmie Journal of Glaciology opublikowano badanie, które ostatecznie rozwiązało zagadkę. Wykorzystując echosondę radiową do mapowania wody zasilającej wodospady, zespół naukowców odkrył system hydrologiczny składający się z jezior i stawów, które miliony lat temu zostały uwięzione pod ziemią.
Obecnie zbiorniki wodne w lodowcu Taylora znajdują się na lodzie i są nim całkowicie pokryte. Można się zastanawiać, jak woda wciśnięta między lód o temperaturze -17 stopni Celsjusza, sama nie zamieniła się w lód. Około pięć milionów lat temu powodzie we wschodnich obszarach Antarktydy utworzyły te słone kałuże wody na powierzchni kontynentu. Trzy miliony lat później temperatury spadły na tyle, że na jeziorach i basenach zaczęły tworzyć się lodowce.
W miarę jak coraz więcej cieczy zamieniało się w lód na powierzchni jezior, sól gromadziła się w pozostałej wodzie, zwiększając jej stężenie, aż ostatecznie przekształciła się w solankę. Ponieważ solanka ma niższą temperaturę zamarzania niż czysta woda, starożytne jeziora pozostały w postaci cieczy w lodowcu. Kolejne dwa miliony lat później, w dzisiejszych czasach, górna warstwa lodu Antarktyki ma obecnie 400 metrów grubości, a zawartość soli w jeziorach solankowych jest trzykrotnie większa niż w wodzie morskiej.
Wysoka zawartość soli w solance nie jest jedyną rzeczą, która chroni ją przed zamarzaniem. Kiedy woda lub solanka zamarza, uwalnia się ukryta forma energii, znana jako utajone ciepło zamarzania. To utajone ciepło, uwięzione pod ziemią bez światła i tlenu, może ogrzać otaczającą solankę lub stopić otaczający lód. Zjawisko to pomaga solance przemieszczać się przez lodowiec. W miarę przesuwania się lodowca tworzą się pęknięcia i szczeliny, a te, które otwierają się w pobliżu jezior solankowych, wypełniają się solanką pod ciśnieniem.
Spadek temperatury powoduje, że solanka zaczyna zamarzać, uwalniając utajone ciepło i podgrzewając otaczający lód. Zwiększa to prawdopodobieństwo pojawienia się nowych szczelin i ostatecznie prowadzi do powstania ścieżek umożliwiających przepływ solanki. Złożone ruchy lodowców i wynikające z nich gradienty potencjału hydraulicznego wypychają następnie solankę w kierunku określonego wyjścia – Blood Falls. Gdy solanka wytryśnie z lodowca i po raz pierwszy zetknie się z tlenem, natychmiast utlenia się i przybiera charakterystyczny odcień czerwieni.
Żelazo zawarte w wodach Antarktydy
A co z żelazem zawartym w wodzie? Wydaje się, że istnieją dwa źródła żelaza przedostającego się do jezior subglacjalnych. Pierwsze pochodzi ze skał macierzystych Antarktydy. Żelazo jest jednym z najpowszechniejszych pierwiastków na Ziemi i jest go mnóstwo w skale, o którą nieustannie ociera się lodowiec Taylora.
Po drugie, pomimo wyjątkowo zimnego, wyjątkowo ciemnego, wyjątkowo słonego i całkowicie pozbawionego tlenu charakteru jezior solankowych – podtrzymują one życie. Są domem dla pewnego rodzaju drobnoustrojów, które potrafią przekształcać związki siarki i żelaza w energię, znanych również jako bakterie chemosyntetyczne. Bakterie te zjadają skałę macierzystą, aby uzyskać energię, powoli ją niszcząc i powodując przedostawanie się jeszcze większej ilości żelaza do solanki. Oczywiście, ponieważ w podziemnych jeziorach nie ma tlenu, solanka nie jest czerwona, gdy się tam znajduje. Dopiero gdy solanka przedostanie się na powierzchnię, utlenia się i zmienia kolor na czerwony.
twitterCzytaj też:
Para Polaków poleciała latem na Grenlandię. Przeszli szlak, który pokonuje 1000 osób rocznieCzytaj też:
Woda z lodowca w barach w Dubaju? Firma z Grenlandii szuka klientów