Krvavi slapovi

Na rubu bijelog ledenjaka na Antarktici iz leda curi tekućina boje krvi. Istraživači su stotinu godina tražili odakle dolazi i zašto se ne smrzava.

Ukratko

  • Krvavi slapovi crvenkasti su izljev slane vode na čelu ledenjaka Taylor u Suhim dolinama McMurdo na Antarktici.
  • Otkrio ih je 1911. geolog Thomas Griffith Taylor, a crvenu boju prvo su pripisivali crvenim algama.
  • Danas se zna da boja potječe od željeza iz drevne slane vode ispod ledenjaka, koje se na zraku oksidira, a u toj vodi žive mikrobi bez kisika.
  • Radarska snimanja objavljena 2017. pokazala su kojim putem slana voda kroz led stiže do površine i zašto se ne smrzava.

Suhe doline McMurdo jedno su od rijetkih mjesta na Antarktici koja nisu prekrivena ledom. U njima gotovo ne pada snijeg, a vjetrovi i hladnoća ondje su takvi da ih istraživači uspoređuju s Marsom. U jednoj od tih dolina, Taylorovoj dolini, ledenjak Taylor završava strmom ledenom stijenom iznad zaleđenog jezera Bonney.

Na jednom mjestu na toj bijeloj stijeni teče crveni trag. Izgleda kao da ledenjak krvari: tamnocrvena tekućina povremeno izbija iz pukotina, slijeva se niz led i razlijeva po zaleđenom jezeru. Prosječna godišnja temperatura zraka ondje je oko 17 stupnjeva ispod ništice.

Otkriće na Scottovoj ekspediciji

Crveni trag 1911. opisao je australski geolog Thomas Griffith Taylor, član britanske ekspedicije Terra Nova koju je vodio Robert Falcon Scott. Taylor je istraživao dolinu koja danas nosi njegovo ime. Istraživači su tada pretpostavili da led boje crvene alge, kakve su poznate s nekih ledenjaka i snježnih polja. To se objašnjenje održalo desetljećima, a pojava je dobila ime Krvavi slapovi.

Željezo, a ne alge

Kasnija istraživanja pokazala su da alge nisu uzrok. Voda koja izbija iz ledenjaka vrlo je slana, gotovo bez kisika i bogata otopljenim željezom. Dok je pod ledom, željezo je otopljeno i voda nije crvena. Kad dođe do površine i dodirne zrak, željezo se oksidira i taloži, slično kao kad hrđa željezo. Tako nastaje crvena boja.

Odakle ta voda? Istraživači smatraju da je riječ o ostatku mora koje je prije nekoliko milijuna godina ispunjavalo dolinu. Kad je ledenjak napredovao, zatvorio je dio te morske vode ispod sebe. Dio vode se smrzavao, a sol je ostajala u preostaloj tekućini, pa je ona postajala sve slanija. Danas je ta voda nekoliko puta slanija od mora i zato ne smrzava ni na temperaturama znatno ispod ništice.

Život bez svjetla i kisika

Godine 2009. geomikrobiologinja Jill Mikucki i suradnici objavili su u časopisu Science rad o mikrobima koji žive u toj vodi. Pronašli su zajednicu mikroorganizama koja preživljava bez svjetla, gotovo bez kisika i na hladnoći, a energiju dobiva iz spojeva sumpora i željeza. Takvi organizmi, prilagođeni krajnjim uvjetima, nazivaju se ekstremofilima. Prema njihovoj procjeni, ta je zajednica od ostatka svijeta odvojena već oko jedan i pol do dva milijuna godina.

Otkriće je zanimljivo i za istraživanje svemira. Slična slana voda ispod leda mogla bi postojati na Marsu ili na ledenim mjesecima poput Jupiterove Europe. Krvavi slapovi zato su postali mjesto na kojem znanstvenici uče kako bi takav život izgledao i kako bi se mogao prepoznati.

Godine 2015. ista je skupina helikopterom preletjela doline s uređajem koji mjeri električnu vodljivost tla. Pokazalo se da se ispod ledenjaka i doline proteže velik sustav slane podzemne vode, mnogo veći nego što se mislilo.

Kako voda prolazi kroz led

Ostalo je pitanje kako tekuća voda uopće prolazi kroz ledenjak koji je hladan cijele godine. Godine 2017. glaciologinje Jessica Badgeley i Erin Pettit sa suradnicima objavile su rezultate radarskog snimanja ledenjaka. Radar je pokazao slanu vodu unutar leda, u nizu pukotina koje vode prema Krvavim slapovima. Prema njihovu objašnjenju, slana voda pod pritiskom prodire u pukotine, a dok se dio vode smrzava, oslobađa toplinu koja okolnu vodu održava tekućom. Uz visoku slanost, to je dovoljno da voda teče kroz led koji je inače smrznut do dna.

Rad iz 2022. dodao je još jedan detalj: crvenu boju ne daju kristali hrđe, nego sitne kuglice željeza veličine nanometra, koje nastaju kad voda izađe na zrak.

Kronologija

  1. 1911.: Thomas Griffith Taylor opisuje crveni trag na ledenjaku.
  2. 20. stoljeće: Boja se pripisuje crvenim algama.
  3. 2004.: Objavljeno je istraživanje kemije i mikroba Krvavih slapova.
  4. 2009.: Rad u časopisu Science opisuje mikrobe koji žive bez kisika.
  5. 2015.: Snimanja iz zraka otkrivaju velik sustav slane podzemne vode.
  6. 2017.: Radarsko snimanje pokazuje kako slana voda prolazi kroz led.
  7. 2022.: Analiza pokazuje da boju daju sitne kuglice željeza.

Ključne osobe

  • Thomas Griffith Taylor: Geolog ekspedicije Terra Nova koji je 1911. opisao Krvave slapove.
  • Robert Falcon Scott: Vođa britanske ekspedicije Terra Nova.
  • Jill Mikucki: Geomikrobiologinja koja je proučavala mikrobe u slanoj vodi ispod ledenjaka.
  • Erin Pettit: Glaciologinja koja je s Jessicom Badgeley radarom snimila put slane vode.
  • Jessica Badgeley: Glaciologinja, prva autorica rada iz 2017.

Što se zna

  1. Krvave slapove čini slana voda bogata željezom koja izbija iz ledenjaka Taylor.
  2. Crvena boja nastaje kad se otopljeno željezo na zraku oksidira.
  3. Voda je nekoliko puta slanija od mora, pa ne smrzava na temperaturama ispod ništice.
  4. U vodi živi zajednica mikroba koja preživljava bez svjetla i gotovo bez kisika.
  5. Radar je 2017. pokazao put slane vode kroz pukotine u ledenjaku.

Otvorena pitanja

  • Koliko je velik podzemni sustav slane vode ispod Suhih dolina?
  • Koliko je točno stara slana voda i kada je ostala zatvorena ispod leda?
  • Može li sličan život postojati ispod leda na Marsu ili Europi?

Teorije

  • Boja potječe od željeza iz drevne slane vode koje se oksidira na zraku
  • Boju daju crvene alge u ledu, kako se mislilo nakon otkrića

Povezane priče

Za daljnje istraživanje

Izvori