Qanlı şəlalə

Zəif həll olunan hidratlaşmış dəmir(III) oksidləri donmamış duzlu suda mövcud olan iki valentli dəmir ionlarının atmosfer oksigeni ilə təmasda oksidləşməsi nəticəsində buzun səthində çökmə əmələ gətirir. Daha asan həll olunan dəmir(II) ionları ilkin olaraq Antarktika okeanından qalmış qədim bir cibdə tutulmuş köhnə dəniz suyunda həll olmuş vəziyyətdə idi. Bu cib Miosen dövründə, təxminən 5 milyon il əvvəl, dəniz səviyyəsi indiki səviyyədən daha yüksək olduğu vaxtda bir fyordun buzlaq tərəfindən təcrid olunması nəticəsində formalaşmışdır.

Antarktidanın əksər buzlaqlarından fərqli olaraq, Teylor buzlağı əsas süxura tam donmamışdır; bunun səbəbi, ehtimal ki, onun altında saxlanılmış qədim dəniz suyunun kristallaşma prosesində cəmlənmiş duzların mövcudluğudur. Dərinlikdə qalmış relikt dəniz suyunda duzların kriyo-konsentrasiyası saf buzun kristallaşması və soyuma zamanı həll olmuş duzları sıxışdırıb çıxarması nəticəsində baş vermişdir. Bu proses buzlaq kütləsinin nəhəng ölçüləri ilə əsir qalmış maye dəniz suyu arasında baş verən istilik mübadiləsi ilə əlaqədardır. Nəticədə, tutulmuş dəniz suyu şoran məhlullara çevrilmiş və onların duzluluq səviyyəsi orta okean suyunun duzluluğundan iki-üç dəfə yüksək olmuşdur. Bəzən hipersalin şoranların yaranmasını izah edən ikinci mexanizm isə Mak-Merdo Quru Vadilərində çox quru qütb atmosferinə birbaşa məruz qalan səthi göllərdə suyun buxarlanmasıdır. Suyun sabit izotoplarının analizi, prinsip etibarilə, fərqli mənşəli şoranlar arasında qarışma baş vermədiyi halda, bu iki prosesi bir-birindən ayırmağa imkan verir.^[4]

Buzdakı bir çatdan təsadüfən götürülmüş hipersalin maye oksigensiz idi və sulfat və dəmir(II) ionları ilə zəngin idi. Sulfat dəniz mənşəli şəraitin qalıq geokimyəvi göstəricisidir, həll olunan iki valentli dəmir isə ehtimal ki, mikrob fəaliyyəti nəticəsində aşınmış buzlaqaltı əsas süxur minerallarından reduksiyaedici şəraitdə azad olunmuşdur.

Kimyəvi və mikrobioloji analizlər göstərir ki, burada sulfat və dəmir(III) ionlarını metabolizə edən avtotrof bakteriyalardan ibarət nadir bir buzlaqaltı ekosistem formalaşmışdır.^[5][6] Tenessi Universitetindən geomikrobioloq Cill Mikukkinin sözlərinə görə, Blood Falls-dan götürülmüş su nümunələrində ən azı 17 fərqli mikroorqanizm növü aşkar edilmiş və demək olar ki, oksigen tapılmamışdır.^[5] Bunun mümkün izahı mikrobların sulfatdan tənəffüs üçün istifadə etməsi və dəmir(III) ionları ilə birlikdə iz miqdarında olan üzvi maddələri metabolizə etməsidir. Bu cür metabolik proses daha əvvəl təbiətdə müşahidə olunmamışdır.^[5]

Maraqlı müşahidələrdən biri də oksigensiz (anoksik ) şəraitdə dəmir(II) və sulfat ionlarının yanaşı mövcudluğudur. Sistemdə heç bir sulfid anionu aşkar edilməmişdir. Bu isə kükürd və dəmir biokimyəvi dövranları arasında mürəkkəb və hələ də tam başa düşülməmiş qarşılıqlı əlaqəyə işarə edir.

2014-cü ilin dekabrında Mikukkinin rəhbərlik etdiyi alim və mühəndislər qrupu Teylor buzlağına qayıdaraq Almaniya əməkdaşlığı çərçivəsində hazırlanmış IceMole adlı zonddan istifadə etmiş, buzlağı əridərək Blood Falls-u qidalandıran duzlu suyu (şoranı) birbaşa nümunə götürmüşdür.^[7]

Aparılan analizlər nəticəsində soyuq (−7 °C (19 °F)), dəmirlə zəngin (3,4 mM) buzlaqaltı şoran (8% natrium xlorid) aşkar edilmişdir. Bu nümunələrdən alimlər duzlu suda inkişaf edə bilən (halofil), soyuğa davamlı (psixrofil) və heterotrof xüsusiyyətli bir bakteriya növünü təcrid edib xarakterizə etmiş və onu Marinobacter cinsinə aid etmişlər.^[8] DNT-nin bioinformatik analizi ikincili metabolizmdə iştirak edən ən azı dörd gen klasterinin mövcudluğunu göstərmişdir. Bu klasterlərdən ikisi bakteriyaları reaktiv oksigen növlərindən qoruyan antioksidant funksiyalı aril polienlərin sintezi ilə əlaqəlidir.^[8] Digər bir gen klasteri isə çox güman ki, piqmentlərin istehsalı üçün terpen biosintezi ilə bağlıdır.^[8] Müəyyən edilmiş digər bakteriyalara Thiomicrospira sp. və Desulfocapsa sp. daxildir.

Mikukki və başqalarına (2009) görə, hazırda əlçatmaz olan buzlaqaltı hovuz 1,5–2 milyon il əvvəl tamamilə təcrid olunmuş və bir növ “zaman kapsulu”na çevrilmişdir; bu isə qədim mikrob populyasiyasının digər oxşar dəniz orqanizmlərindən asılı olmayaraq kifayət qədər uzun müddət ərzində təkamül keçirməsinə imkan vermişdir. Bu, Yer kürəsinin ( Qar Topu Yer hipotezinə görə) tamamilə buzla örtülü olduğu dövrlərdə digər mikroorqanizmlərin necə sağ qala bildiyini izah edir.

Buzla örtülmüş okeanlar, ehtimal ki, Proterozoy eonu zamanı, təxminən 650–750 milyon il əvvəl Yer tropik enliklərdə belə buzlaqlarla örtüldükdə, mikrob ekosistemləri üçün yeganə refugium olmuşdur.

Bu qeyri-adi məkan alimlərə kövrək və hələ də toxunulmamış bir mühitin çirklənməsi riski olmadan, qütb buz örtüyündə dərin quyular qazmadan, ekstremal şəraitdə dərin yeraltı mikrob həyatını öyrənmək üçün unikal imkan yaradır.

Yer üzündə sərt mühitlərin öyrənilməsi həyatın hansı şəraitlərə uyğunlaşa bildiyini anlamaq və Günəş sisteminin digər yerlərində — məsələn, Marsda və ya Yupiterin buzla örtülü peyki Avropada — həyatın mövcudluğu ehtimalını qiymətləndirmək baxımından faydalıdır. NASA Astrobiology Institute alimləri ehtimal edirlər ki, bu göy cisimlərində ibtidai həyat formalarını qəbul edə biləcək buzlaqaltı maye su mühitləri mövcud ola bilər və bu mühitlər dərinlikdə ultrabənövşəyi və kosmik şüalardan səthə nisbətən daha yaxşı qorunmuş vəziyyətdədir.^[9][10]

• Lerman, Abraham. "Saline Lakes' Response to Global Change". Aquatic Geochemistry. 15 (1–2). fevral 2009: 1–5. Bibcode:2009AqGeo..15....1L. doi:10.1007/s10498-008-9058-8.
• Green, William J.; Lyons, W. Berry. "The Saline Lakes of the McMurdo Dry Valleys, Antarctica". Aquatic Geochemistry. 15 (1–2). fevral 2009: 321–348. Bibcode:2009AqGeo..15..321G. doi:10.1007/s10498-008-9052-1.
• Kluger, Jeffrey. "An Organism Survives Antarctica, and Maybe Mars". Time. 18 aprel 2009.
• Tierney, John. "The Dark Secret at Blood Falls". The New York Times. 19 aprel 2009.
• "Newly Discovered Iron-breathing Species Have Lived In Cold Isolation For Millions Of Years". ScienceDaily. Harvard University. 17 aprel 2009.
• Badgeley, Jessica A.; Pettit, Erin C.; Carr, Christina G.; və b. "An englacial hydrologic system of brine within a cold glacier: Blood Falls, McMurdo Dry Valleys, Antarctica". Journal of Glaciology. 63 (239). 24 aprel 2017: 387–400. Bibcode:2017JGlac..63..387B. doi:10.1017/jog.2017.16.

• Vikianbarda Qanlı şəlalə ilə əlaqədar mediafayllar var
• Blood Falls, Antarctica's Dry Valleys by NASA Earth Observatory
• Blood Falls - 100 Wonders — YouTube platformasında by Atlas Obscura