Войти
Кровавый водопад, 2006 
Кровавый водопад, у подножия ледника Тейлор, 2013 Кровавый водопад - это поток содержащего оксид железа шлейфа соленой воды, вытекающий из языка ледника Тейлора на покрытую льдом поверхность Западного озера Бонни в долине Тейлор в Сухих долинах Мак-Мердо в Земле Виктории, Восточная Антарктида.
Гиперсолен, богатый железом вода время от времени выходит из мелких трещин в ледяных каскадах. Источник соленой воды представляет собой подледниковый бассейн неизвестного размера, покрытый льдом примерно на 400 метров (1300 футов) в нескольких километрах от его крошечного выхода у Кровавого водопада.
Красноватое месторождение было обнаружено в 1911 году австралийским геологом Гриффитом Тейлором, который первым исследовал долину, носящую его имя. Первопроходцы Антарктиды сначала приписали красный цвет красным водорослям, но позже было доказано, что это связано с оксидами железа.
Плохо растворимые водные оксиды трехвалентного железа откладываются на поверхности льда после того, как ионы двухвалентного железа, присутствующие в незамерзшей морской воде, окисляются при контакте с атмосферным кислородом. Более растворимые ионы двухвалентного железа первоначально растворяются в старой морской воде, захваченной в древнем кармане, оставшемся от Антарктического океана, когда фьорд был изолирован ледником в его развитии в миоцене. период, около 5 миллионов лет назад, когда уровень моря был выше, чем сегодня.
В отличие от большинства ледников Антарктики, ледник Тейлора не замерзает до коренных пород, вероятно, из-за присутствия солей, сконцентрированных при кристаллизации древних морская вода заточена под ним. криоконцентрация соли возникла в глубоководной реликтовой морской воде, когда чистый лед кристаллизовался и вытеснил растворенные соли при охлаждении из-за теплообмена захваченной жидкой морской воды с огромной массой льда. ледника. Как следствие, захваченная морская вода была сконцентрирована в рассолах с соленостью в два-три раза выше, чем средняя океанская вода. Второй механизм, который иногда также объясняет образование гиперсоленых рассолов, - это испарение воды из поверхностных озер, непосредственно подвергающихся воздействию очень сухой полярной атмосферы в Сухих долинах Мак-Мердо. Анализ стабильных изотопов воды позволяет, в принципе, различать оба процесса до тех пор, пока не происходит смешение рассолов различной формы.
Гиперсоленая жидкость, случайно отобранная через трещину во льду, представляла собой кислород- свободный и богатый сульфатом и ионом двухвалентного железа. Сульфат является остаточным геохимическим признаком морских условий, в то время как растворимое двухвалентное железо, вероятно, было высвобождено в восстановительных условиях из подледниковых минералов коренных пород, выветрившихся в результате микробной активности.
Схематический разрез Кровавого водопада, показывающий, как подледниковые микробные сообщества выживали в холоде, темноте и отсутствии кислорода в течение миллиона лет в соленой воде ниже ледника Тейлора.Химический и микробный анализы показывают, что в редкой подледниковой экосистеме автотрофных бактерий развились, которые метаболизируют сульфат и железо ионы. По словам геомикробиолога Джилл Микуки из Университета Теннесси, образцы воды из Кровавого водопада содержали по крайней мере 17 различных типов микробов и почти не содержали кислорода. Объяснение может заключаться в том, что микробы используют сульфат в качестве катализатора, чтобы дышать ионами трехвалентного железа и метаболизировать следовые количества органического вещества, захваченного ими. Такой метаболический процесс никогда ранее не наблюдался в природе.
Загадочное наблюдение - сосуществование ионов Fe и SO2-. 4 под действием аноксические условия. В системе не обнаружено никаких сульфидных анионов (HS ). Это предполагает сложное и плохо изученное взаимодействие между биохимическими циклами серы и железа.
В декабре 2014 года ученые и инженеры во главе с Микуки вернулись на ледник Тейлор и использовали зонд под названием IceMole, разработанный немецким коллаборационистом, чтобы растворить ледник и взять пробы соленой воды. (рассол ), питающий Кровавый водопад.
Образцы были проанализированы и выявили холодный (-7 ° C), богатый железом (3,4 мМ) подледниковый рассол (8% NaCl). Из этих образцов ученые выделили и охарактеризовали тип бактерий, способных расти в соленой воде (галофильные ), которые процветают на холоду (психрофил ) и являются гетеротрофными, который они отнесли к роду Marinobacter. Биоинформатический анализ ДНК показал присутствие по крайней мере четырех кластеров генов, участвующих во вторичном метаболизме. Два кластера генов связаны с производством арил полиенов, которые действуют как антиоксиданты, защищающие бактерии от активных форм кислорода. Другой кластер генов, по-видимому, участвует в биосинтезе терпена, наиболее вероятно, в производстве пигментов. Другими идентифицированными бактериями являются sp. И Desulfocapsa sp.
Согласно Mikucki et al. (2009), ныне недоступный подледниковый бассейн был закрыт 1,5–2 миллиона лет назад и преобразован в своего рода «капсулу времени», изолирующую древнюю микробную популяцию на достаточно долгое время, чтобы эволюционировать независимо от других подобных морских организмов. Это объясняет, как другие микроорганизмы могли выжить, когда Земля (согласно гипотезе Snowball Earth ) была полностью заморожена.
Покрытые льдом океаны могли быть единственным убежищем для микробных экосистем, когда Земля, очевидно, была покрыта ледниками в тропических широтах в протерозойском эоне примерно 650-750 миллионов лет назад.
Это необычное место предлагает ученым уникальную возможность изучить глубинную микробную жизнь под землей в экстремальных условиях без необходимости бурения глубоких скважин в полярных условиях ледяная шапка, что связано с риском загрязнения хрупкой и все еще нетронутой окружающей среды.
Изучение суровых условий на Земле полезно для понимания диапазона условий, к которым жизнь может адаптироваться, и для более ранней оценки возможности жизни в других местах Солнечной системы, таких как Марс или Европа, покрытая льдом луна Юпитера. Ученые из Института астробиологии НАСА предполагают, что эти миры могут содержать подледниковую жидкую водную среду, благоприятную для размещения элементарных форм жизни, которые были бы лучше защищены на глубине от ультрафиолета и космического излучения., чем на поверхности.
Координаты : 77 ° 43'S 162 ° 16'E / 77,717 ° S 162,267 ° E / -77,717; 162.267
