معمای یخچال خونین قطب جنوب، پدیده مرموز ریزش خون از یخ‌های قطبی حل شد

راز پدیده یخچال خونین قطب جنوب که توسط دریاچه‌های زیر یخبندان و آب نمک غنی از آهن ایجاد شده، سرانجام به‌دست محققان حل شد.

آبشار ملقب به خون، یک آبشار قرمز رنگ است که اولین بار توسط زمین‌شناسی به‌نام توماس گریفیث تیلور و تیمش طی سفر ترا نووا (1910-1913 میلادی) در قطب جنوب کشف شد. این پدیده منحصربه‌فرد که در یخچال تیلور قرار دارد، دهه‌هاست که دانشمندان را مجذوب خود کرده است.

رنگ قرمز روشن این آبشار، ناظران اولیه را متحیر کرده بود. آنها در ابتدا گمان می‌کردند که ممکن است علت آن، وجود جلبک قرمز باشد. با این حال، در اوایل دهه 60 میلادی بود که محققان پرده از راز رنگ قرمز آن برداشتند. آنها علت را محتوای بالای آهن در آب تشخیص دادند. البته منبع این آهن و نحوه باقی ماندن آن به شکل مایع در یخچال خونین قطب جنوب، همچنان یک معمای حال نشده باقی ماند.

اما در سال 2017، نتیجه یک مطالعه موفقیت‌آمیز که در مجله «یخبندان» منتشر شد، پرده از راز آبشار خون برداشت. دانشمندان با استفاده از صداگذاری پژواک رادیویی، یک سیستم هیدرولوژیکی از دریاچه‌ها و حوضچه‌های زیرزمینی را ترسیم کردند که میلیون ها سال در دام افتاده بود.

سیستم هیدرولیکی یخچال خونین قطب جنوب چگونه تشکیل شد؟

تاریخچه این سیستم هیدرولوژیکی به حدود پنج میلیون سال پیش زمانی بازمی‌گردد؛ یعنی زمانی‌که سیل، حوضچه های آب شور را در سطح قطب جنوب تشکیل داد. در طول سه میلیون سال بعد، یخچال‌های طبیعی در بالای این استخرها شکل گرفتند. همانطور که یخ روی سطح تشکیل شد، آب شور زیر آن به طور فزاینده ای متراکم شد و در نهایت به آب نمک تبدیل شد. به دلیل نقطه انجماد پایین‌تر در مقایسه با آب خالص، این آب نمک در داخل یخچال باقی ماند، حتی زمانی که ضخامت یخ بالای آن در طول دو میلیون سال به 400 متر رسید.

چیزی که مانع از یخ زدن آب نمک شد، گرمای نهان انجماد آن بود که با یخ زدن آب یا آب نمک آزاد می‌شود و قادر است یخ اطراف را ذوب کند. این گرمای نهان آب نمک را به شکل مایع نگه داشت و حرکت آن را در یخچال خونین قطب جنوب تسهیل می‌کرد. با حرکت یخچال، شکاف‌هایی تشکیل و با آب نمک تحت فشار پر شد، سپس منجمد شد و با آزادسازی گرمای نهان آن، شکاف های جدیدی پدید آمد. این چرخه منجر به تشکیل مسیرهایی شد که به آب نمک اجازه می‌داد از آبشار خونین خارج شود. پس از برخورد با اکسیژن در سطح، آب نمک فورا اکسید شد و در نتیجه رنگ قرمز متمایز آن به وجود آمد.

اما این همه آهن از کجا آمده است؟ در پاسخ باید بگوییم که به‌طور کلی دو منبع اصلی وجود دارد. اول، سنگ بستر قطب جنوب که دائما توسط یخچال تیلور خراشیده می شود، آهن را به سیستم هیدرولوژیکی کمک می کند. دوم، با وجود شرایط شدید در دریاچه‌های آب نمک که محیطی سرد، تاریک، شور و بدون اکسیژن است، میکروب‌های معروف به باکتری‌های شیمیایی در آنجا رشد می‌کنند. این باکتری‌ها با تبدیل ترکیبات گوگرد و آهن، به آرامی سنگ بستر را فرسایش می‌دهند و آهن بیشتری را به آب نمک وارد می‌کنند. آب نمک در زیر زمین بی‌رنگ می‌ماند و ظاهر مایل به قرمز آن تنها در تماس با اکسیژن در سطح ظاهر می‌شود.

به طور خلاصه، رنگ قرمز فریبنده یخچال خونین قطب جنوب، ناشی از ترکیب پیچیده‌ای از عوامل، از جمله تشکیل دریاچه‌های زیر یخبندان، ماندگاری آب نمک در زیر ورقه های یخی عظیم و وجود آهن از سنگ بستر قطب جنوب و باکتری‌های شیمیایی است. این پدیده طبیعی، نمونه‌ای از شگفتی‌های پنهان مناطق قطبی زمین است.