W samym sercu McMurdo Dry Valleys (Suchych Dolin McMurdo) na Antarktydzie, znajduje się miejsce tak ekstremalne, że przypomina bardziej powierzchnię Marsa niż Ziemię. Mowa o jeziorze Don Juan Pond. To niewielkie, niezwykle słone jezioro, które nie zamarza nawet przy temperaturach sięgających kilkudziesięciu stopni poniżej zera. Odkryto je w 1961 roku w czasie obserwacji powierzchni Antarktydy z helikoptera. Odkrycie okazało się przełomem dla badań hydrologicznych.
Wyjątkowe miejsce
McMurdo Dry Valleys to jeden z najsuchszych i najzimniejszych regionów na Ziemi. Opady śniegu są tu rzadkie, deszcz nie pada nigdy, a temperatury zimą spadają nawet do -50 stopni. Większość istniejących tu jezior pokryta jest kilkoma metrami lodu. Don Juan Pond jest jednak wyjątkiem. Dlaczego?
Jego zasolenie przekracza 40 procent, a w szczytowych momentach dochodzi nawet do 474 gramów soli na litr wody. Dla porównania: Morze Martwe ma około 34 procent zasolenia, zaś oceany zaledwie 3,5 procent. Taka koncentracja soli (głównie chlorku wapnia) powoduje silne obniżenie temperatury zamarzania. Dzięki temu woda pozostaje w stanie ciekłym nawet w warunkach, w których zwykła woda zamarzłaby na kamień.
Don Juan Pond nie jest stałym, stabilnym zbiornikiem. W 1977 roku, gdy USGS (Amerykańska Służba Geologiczna) sporządzała mapę, jego powierzchnia wynosiła około 0,25 kilometra kwadratowego W kolejnych dekadach jezioro zaczęło się kurczyć. W latach dziewięćdziesiątych jego głębokość spadała do 30 cm, a pod koniec 1998 roku pozostały jedynie niewielkie kałuże wśród skał i solnych skorup.
Obecnie jezioro wygląda jak biała, solna pustynia z ciemnymi plamami gęstej, słonej wody. Satelitarne zdjęcia NASA pokazują eliptyczny kształt na tle suchego koryta.
Skąd ta sól?
Przez ponad 50 lat naukowcy spierali się o pochodzenie tak ekstremalnego zasolenia. Najpopularniejsza hipoteza zakładała dopływ słonej wody z głębokich warstw podziemnych. Jednak chemiczny skład (dominacja chlorku wapnia) oraz niestabilna głębokość jeziora nie w pełni pasowały do tej teorii.
Przełom nastąpił w 2013 roku dzięki badaczom z Brown University. Zainstalowali oni kamery time-lapse, które przez dwa miesiące zrobiły ponad 16 tysięcy zdjęć. Analiza pokazała, że poziom wody w jeziorze rośnie w rytm dziennych wzrostów temperatury, gdy promienie słońca topią nieco śnieg.
Kluczowym odkryciem były jednak ślady wody, czyli ciemne wilgotne smugi na zboczach i w korytach osadów. Powstają one w wyniku procesu zwanego delikwescencją: sole w glebie pochłaniają wilgoć z powietrza, gdy wilgotność względna wzrasta. Powstała stężona solanka spływa po warstwie wiecznej zmarzliny i trafia do jeziora.
„Mars” na Ziemi
Don Juan Pond ma ogromne znaczenie nie tylko dla nauki o ziemi. Antarktyda to także najlepsze laboratorium do badania Marsa. Suchy, zimny, pozbawiony opadów krajobraz Dry Valleys jest najbliższy temu, co widzimy na Czerwonej Planecie.
Ciemne smugi na stokach Don Juan Pond są uderzająco podobne do sezonowych ciemnych pasm na Marsie, które pojawiają się na stromiznach. Naukowcy przypuszczają, że mogą one powstawać w podobny sposób: przez delikwescencję soli zawierających chlor w warunkach zwiększonej wilgotności powietrza. Jeśli na Marsie kiedyś istniały jeziora typu Don Juan Pond, mogłoby to mieć ogromne znaczenie dla poszukiwań życia. Procesy te nie wymagają głębokich wód gruntowych, których na współczesnym Marsie prawdopodobnie nie ma.
Ciekawostką jest, że jeśli chodzi o Don Juan Pond, to wydaje się, że w tak ekstremalnych warunkach istnienie życia wydaje się niemożliwe. A jednak mimo to badania wykazały obecność skąpej mikroflory: kilku gatunków bakterii i jednego drożdża. Nie jest jednak jasne, czy organizmy te naprawdę żyją w jeziorze, czy zostały tam tylko naniesione.
To też cenna wskazówka dla astrobiologów, bo jeśli życie może przetrwać w tak słonych i zimnych warunkach na Ziemi, to zwiększa to szanse na znalezienie śladów życia w podobnych środowiskach na Marsie w przeszłoś
Czytaj też:
Droga Mleczna "zjadła" galaktykę Loki. Znaleziono jej pozostałości?Czytaj też:
Starsze od Stonehenge. Crannog – tajemnicze struktury z jezioraCzytaj też:
Starożytne grobowce na Saharze. Wśród naukowców Polacy