ما هو الفريد من نوعه حول سقوط الدم في القارة القطبية الجنوبية؟

وصف

مشهد مدهش بالفعل هو مشهد الشلال الأحمر الدموي المكون من خمسة طوابق والذي يسقط ببطء من نهر تايلور الجليدي إلى ويست ليك بوني الأبيض المغطى بالجليد في وادي تايلور في وادي ماكموردو الجاف في شرق أنتاركتيكا. يُعرف هذا الشلال باسم "شلالات الدم" ، وهو ناتج عن مياه غنية بالحديد عالية الملوحة ، حيث تتدفق تدفقاتها من بركة شبه جليدية مغطاة بألواح الجليد على بعد عدة كيلومترات من شلالات الدم. يُشكل اللون الأحمر الناتج عن الحديد في مياه هذا الخريف تباينًا صارخًا مع البيئة البيضاء القاسية ، مما يضفي اسمًا على السقوط.

اكتشاف

اكتشف شلالات الدم في عام 1911 من قبل الجغرافي الأسترالي ، عالم الأنثروبولوجيا ، والمستكشف العالمي ، غريفيث تايلور ، الذي زار وادي تايلور في أنتاركتيكا (سميت باسمه) خلال هذا الوقت. ومنذ ذلك الوقت فصاعدًا ، قام العلماء بعدة محاولات لتوضيح طبيعة المياه ذات اللون القرمزي للشلالات. في الأصل ، يعزى اللون إلى وجود الطحالب الحمراء ، ولكن تم اكتشافه لاحقًا بسبب التركيزات العالية من أكاسيد الحديد المذاب بدلاً من ذلك. ثم قام العلماء بدراسة أصول الشلال واكتشفوا أن مصدر المياه جاء من بحيرة شبه جليدية محاصرة تحت ربع ميل من الجليد. من المحتمل أن تكون البحيرة شبه الجليدية قد تشكلت قبل 5 ملايين عام عندما غمرت مياه البحر في شرق القارة القطبية الجنوبية ، مما شكل بحيرات مالحة نتيجة لذلك. غمرت هذه البحيرات فيما بعد تحت طبقات الجليد ، لكن المياه الموجودة فيها لم تتجمد بسبب ارتفاع مستويات الملح.

الأهمية العلمية

يبدو أن شلالات الدم تقدم بعض الإجابات الحقيقية لفرضيات علمية مهمة ، مثل فرضية "Snowball Earth". وفقًا لذلك وقسم من العلماء الذين يعتقدون ، كان سطح الأرض قد تم تجميده تمامًا أو كليًا تقريبًا في وقت ما قبل 650 مليون عام ، ربما خلال عصر بروتيروزويك إيون ، إلى الحد الذي كان من الممكن رؤيته يبدو وكأنه كرة ثلجية . ومع ذلك ، كان هناك حاجة إلى شرح لكيفية نجا أشكال المعيشة البدائية مثل هذه الظروف المجمدة. يمكن أن توفر البحيرة شبه الجليدية التي تغذي شلالات الدم فكرة مهمة لهذه الإجابة. من الممكن تمامًا ، مثل الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في بحيرة مصدر الدم الجليدية لشلالات الدم ، أن مياه البحر تحت سطح الأرض المحملة بالجليد خلال حدث التجمد الهائل في بروتيروزويك إيون لم تجمد ، وبالتالي دعم الحياة الميكروبية تحت جليد. إن وجود حياة جرثومية في شلالات الدم يمكن أن يشير أيضًا إلى أن الحياة ممكنة ليس فقط في ظل ظروف قاسية مماثلة على الأرض ، ولكن أيضًا في بيئات مماثلة في كواكب وأقمار أخرى من النظام الشمسي ، مثل كوكب المريخ البارد والمريخ. قمر كبير من كوكب المشتري المعروف باسم أوروبا.

هل الحياة موجودة في شلالات الدم؟

وقد أظهر فحص المياه من شلالات الدم بعض النتائج غير المتوقعة. تم اكتشاف مجموعة نادرة من البكتيريا الذاتية التغذية القادرة على الصمود في ظروف البرد ، اللاهوائية ، والملوحة العالية للمياه شبه الجليدية الموجودة هنا. تم اكتشاف ما لا يقل عن 17 نوعًا مختلفًا من الميكروبات ، والتي قد تستخدم محتوى الكبريتات في الماء كعامل حفاز للتنفس مع أيونات الحديديك. من خلال بعض التفاعلات الكيميائية غير المعروفة التي لم يعرفها علماء اليوم ، قد تتفاعل المنتجات الجانبية لهذا التنفس الميكروبي بطريقة ما مع الحديد لاستعادة الكبريتات التي تستخدمها الميكروبات مرارًا وتكرارًا.

بحث متقدم باستمرار

هناك قدر كبير من الأبحاث الجارية في القارة القطبية الجنوبية لفهم النظم المعقدة في اللعب ، بما في ذلك تلك التي كانت مسؤولة عن الحفاظ على الحياة في الظروف المظلمة اللاهوائية لبحيرة المصدر الجليدية في شلالات الدم. لا تزال هناك حاجة لمزيد من فهم دورات الكبريت والكيمياء الحيوية غير المفهومة جيدًا في هذه البحيرات وغيرها من البحيرات الجليدية في القطب الجنوبي. في ديسمبر من عام 2014 ، استخدم فريق من العلماء والمهندسين مسبارًا يسمى IceMole لإذابة الجبل الجليدي لجمع عينات من محلول ملحي يتغذى على شلالات الدم. قد تؤدي دراسة مستفيضة لهذه العينات والعينات التي تم جمعها في المستقبل إلى فتح الإجابات على العديد من المشكلات التي لم يتم حلها في العالم العلمي.