Antarktidoje vėl pasirodė „kruvinasis" krioklys: paaiškėjo, kas iš tiesų teka iš ledo

Antarktidos tyrinėtojai išsiaiškino, kas lemia staigius surūdijusios, tamsiai raudonos spalvos vandens srautus prie Kruvinojo krioklio. Paaiškėjo, kad šių išsiveržimų atsiradimas susijęs su Teyloro (Taylor) ledyno paviršiaus sėdimu ir slėgio pokyčiais giliai po ledu.

Kalbama apie unikalų gamtinį reiškinį Makmerdo sausosiose slėniuose, kur tam tikrais laikotarpiais iš po ledo ištrykšta labai sūrus sūrymas. 2018 m. rugsėjį ant ledyno įrengtas judėjimo ir aukščio sekimo prietaisas užfiksavo, kad ledyno paviršius ėmė sėsti būtent tuo metu, kai kamera nufilmavo naują raudono vandens išsiveržimą.

Geologas Piteris T. Doranas iš Luizianos valstijos universiteto (LSU), palyginęs šiuos matavimus, priėjo išvadą, kad raudonasis srautas – tai trumpalaikio poledinio drenažo signalas. Kelias savaites ledyno paviršius po truputį leidosi, o vėliau dalinai atsistatė – tai rodo, kad po ledu spaudžiamas sūrymas impulsais išteka į paviršių.

Kas vyksta po ledu?

Po stora ledo danga kaupiasi itin sūrus vanduo. Didėjant slėgiui, sistema nebepajėgia jo be galo ilgai „laikyti“. Ledyno svoris ir lėtas, bet nuolatinis jo slinkimas stumia sūrymą į plyšius, iš kurių šis staiga ir veržiasi į paviršių. Tokius išsiveržimus prognozuoti labai sunku – net menki slėgio pokyčiai ar vandens kanalų užsikimšimas gali juos atidėti mėnesiams.

Didelė druskų koncentracija stipriai sumažina vandens užšalimo temperatūrą, todėl sūrymas išlieka skystas net esant ekstremaliam šalčiui. Šimtus ar net tūkstančius metų trukęs kartotinis užšalimo ir tirpsmo ciklas dar labiau koncentruoja druskas, palaikydamas skysčio judėjimą lede. Šio sūrymo cheminė sudėtis suteikia daug užuominų apie uolienas ir nuosėdas, slypinčias po Teyloro ledynu.

Kodėl vanduo raudonas?

Kruvinojo krioklio vandeniui būdingą „kraujo“ atspalvį suteikia geležis. Sūrymui patekus į paviršių ir susilietus su oru, prasideda oksidacijos procesas: geležis reaguoja su deguonimi ir per kelias minutes įgauna rūdžių raudonumo spalvą. Dėl šios greitos spalvos kaitos lengva vizualiai užfiksuoti kiekvieną naują sūrymo išsiveržimą.

Raudonas vandens srautas pirmą kartą aprašytas 1911 m. Šiandien ši vietovė yra saugoma pagal Antarktidos gamtos apsaugos planą.

Kasdieniai vaizdo kamerų kadrai nuo Bonio ežero pakrantės parodė, kad naujas raudonas nusidažymas pasirodė 2018 m. rugsėjo 19 d., o jo plotas palaipsniui augo. Tuo pačiu metu gylio matuoklis su temperatūros jutikliu užfiksavo vandens atvėsimą. Tyrimo autoriai pabrėžia, kad trys nepriklausomi duomenų rinkiniai – vaizdai, paviršiaus aukščio pokyčiai ir temperatūra – davė vieningą signalą apie suaktyvėjusį poledinį drenažą.

Per šį įvykį ledyno paviršius nusėdo maždaug 1,5 cm, o paties ledyno slinkimo greitis sumažėjo beveik 10 %. Ištekėjęs vanduo sumažina slėgį ledyno pagrinde, todėl ledas stipriau „prisiklijuoja“ prie uolienų ir ima judėti lėčiau.

Poveikis ežerui ir mikroorganizmų gyvybei

Maždaug 18 metrų gylyje Bonio ežero vandens temperatūra nukrito iki 1,5 °C. Tankus sūrymas galėjo įsiskverbti į ežerą tokiame lygyje, kuriame jo tankis sutampa su aplinkinės vandens masės tankiu, o tuomet išplisti horizontalia kryptimi. Taip buvo pažeista stabili ežero sluoksniuotė ir tikėtina, kad pasikeitė maisto medžiagų pasiskirstymas.

Makmerdo sausosiose slėniuose gyvybė sutelkta labai siaurose juostose, todėl net nedideli fizinių sąlygų pokyčiai gali paveikti energijos ir išteklių paskirstymą visoje ekosistemoje.

Oro jutikliai ir ledo skvarbus radaras taip pat atskleidė gilius, sūraus vandens užpildytus kanalus po slėniu. Geologų vertinimu, poledinis sūrymo rezervuaras yra izoliuotas po ledu jau 3–5 milijonus metų.

Šioje ekstremalioje aplinkoje išgyvena mikroorganizmai, kurie vietoj deguonies naudoja geležies ir sieros junginius. Dėl išskirtinio šios ekosistemos trapumo ir unikalumo patekimas į teritoriją griežtai ribojamas, kad būtų išvengta bet kokio užteršimo.

Ką tai reiškia mokslui?

Kruvinasis krioklys šiandien vertinamas kaip natūralus slėgio išlyginimo mechanizmas, jungiantis ledą, uolėtą pagrindą ir Bonio ežerą į vieną dinaminę sistemą. Ateinančiais tyrimų sezonais mokslininkai planuoja išplėsti jutiklių tinklą, kad geriau suprastų, ar klimato kaita veikia tokių poledinių sūrymo išsiveržimų dažnį ir šios sistemos judrumą.

Tyrimai taip pat yra svarbūs prognozuojant ledynų elgseną kitose pasaulio vietose. Yra žinoma, kad tūkstančiai vadinamųjų „pulsuojančių“ ledynų, per trumpą laiką galinčių nuo lėto slinkimo pereiti prie iki 60 metrų per parą siekiančios slinkties, kelia realią grėsmę kalnų regionams. Supratimas, kaip veikia poledinis vanduo ir slėgio išlyginimo mechanizmai, gali padėti geriau įvertinti pavojų žmonėms ir infrastruktūrai.