Blood Falls, die in den Lake Bonney fließen. Unten links ist ein Zelt zum Größenvergleich zu sehen. Foto aus der United States Antarctic Program Photo Library.
Blood Falls ist ein leuchtend roter Wasserfall, der aus dem Eis der Antarktis sickert. Er ist fast fünf Stockwerke hoch und befindet sich in der Region McMurdo Dry Valley, einem der kältesten und unwirtlichsten Orte der Erde, den Wissenschaftler gerne mit den kalten, trockenen Wüsten des Mars vergleichen. Die Geomikrobiologin Jill Mikucki, die heute an der University of Tennessee, Knoxville, arbeitet, veröffentlichte 2009 die bis heute beste Erklärung für Blood Falls. Die Tests ihres Teams zeigten, dass das Wasser der Blood Falls fast keinen Sauerstoff enthält und eine Gemeinschaft von mindestens 17 verschiedenen Arten von Mikroorganismen beherbergt, die vermutlich aus einem See stammen, der seit etwa 2 Millionen Jahren unter dem Eis eingeschlossen ist. Mikuckis Arbeit in diesem Gebiet bestätigt nun, dass es Hunderte von Metern unter den Blood Falls Zonen mit flüssigem, salzhaltigem Wasser gibt. Dieses Grundwassernetz scheint ein verborgenes Ökosystem mikrobiellen Lebens zu beherbergen, was Wissenschaftler zu der Frage veranlasst, ob ein ähnliches Ökosystem auf dem Mars existieren könnte.
Mikucki und ihr Team veröffentlichten ihre neue Studie am 28. April 2015 in Nature Communications. Sie sagte dem Christian Science Monitor:
Wir haben so viel über die Dry Valleys in der Antarktis gelernt, indem wir uns diese Kuriosität angeschaut haben.
Blood Falls ist nicht nur eine Anomalie, es ist ein Portal zu dieser subglazialen Welt.
Forscher vermuteten in der Vergangenheit, dass ein tiefes, salzhaltiges Grundwassersystem unter den Dry Valleys liegen könnte, von denen seit Jahrzehnten bekannt ist, dass sie ihren eigenen Permafrost und ein oberirdisches Netz kleiner gefrorener Seen haben. Mikucki und ihre Kollegen arbeiteten mit SkyTEM zusammen, einem in Dänemark ansässigen Unternehmen für geophysikalische Vermessungen aus der Luft. Sie benutzten einen Hubschrauber, um eine riesige Senderschleife über die Dry Valleys zu fliegen. Die Schleife induzierte einen elektrischen Strom im Boden. Dann maßen die Wissenschaftler den Widerstand gegen den Strom bis zu 350 Meter unter der Oberfläche.
Der Videoclip unten zeigt den Sensor beim Flug über den Lake Bonney in den McMurdo Dry Valleys, Antarktis.
Auf diese Weise haben die Forscher zwei unterschiedliche Zonen identifiziert, in denen es unter dem Eis der Antarktis konzentrierte Salzlösungen (Salzwasser) geben könnte.
Dieses verborgene Grundwasser könnte nach Ansicht der Wissenschaftler unterirdische Verbindungen zwischen Gletschern, Seen und möglicherweise sogar dem McMurdo Sound schaffen, einem Teil des Ozeans rund um die Antarktis, in den das Eis der Trockentäler ständig fließt.
Die Zonen unterirdischen Wassers scheinen sich von der Küste der Antarktis bis mindestens 7,5 Meilen (12 Kilometer) landeinwärts zu erstrecken. Das Wasser soll doppelt so salzig sein wie Meerwasser. Tatsächlich sagte Mikucki dem Christian Science Monitor in ihrer jüngsten Studie:
Salziges Wasser leuchtete wie ein Leuchtfeuer.
Blutfälle in der Antarktis. Foto von Benjamin Urmston via ScienceNow
Der australische Forscher und Geologe Griffith Taylor entdeckte die Blood Falls in der Antarktis 1911.
Die Fälle sickern durch einen Riss im heutigen Taylor-Gletscher, der in den Bonney-See in der Antarktis fließt. Geologen glaubten zunächst, die Farbe des Wassers stamme von Algen, doch später – dank der Studie von Jill Mikucki aus dem Jahr 2009 – akzeptierten sie, dass die rote Farbe auf Mikroben aus einem See zurückzuführen ist, der unter dem Taylor-Gletscher verborgen sein muss. Das Wasser des Sees sickert am Ende des Gletschers aus und hinterlässt einen orangefarbenen Fleck auf dem Eis, da sein eisenhaltiges Wasser bei Kontakt mit der Luft rostet.
Wie können die Mikroben, die Blood Falls färben, unterirdisch überleben, ohne Licht und Sauerstoff? Laut einem Bericht der AAAS in ScienceNow aus dem Jahr 2009:
Mikucki und ihr Team haben drei wichtige Hinweise gefunden. Erstens zeigte eine genetische Analyse der Mikroben, dass sie eng mit anderen Mikroorganismen verwandt sind, die Sulfat anstelle von Sauerstoff zur Atmung verwenden. Zweitens ergab die Isotopenanalyse der Sauerstoffmoleküle des Sulfats, dass die Mikroben das Sulfat in irgendeiner Form veränderten, es aber nicht direkt zur Atmung nutzten. Drittens war das Wasser mit löslichem Eisen angereichert, was nur dann der Fall wäre, wenn die Organismen das unlösliche Eisen in die lösliche Eisenform umgewandelt hätten. Die beste Erklärung … ist, dass die Organismen Sulfat als Katalysator verwenden, um mit Eisen zu „atmen“ und die begrenzten Mengen an organischem Material zu verstoffwechseln, die vor Jahren mit ihnen eingeschlossen wurden. Laborexperimente legen nahe, dass dies möglich sein könnte, aber es wurde nie in einer natürlichen Umgebung beobachtet.
Lesen Sie den Artikel von Mikucki und Kollegen aus dem Jahr 2009, der die rote Farbe der Blood Falls erklärt, in der Zeitschrift Science
Dry Valleys and McMurdo Sound, via Wikimedia Commons und USGS
Falschfarbenbild des Taylor-Gletschers, der in den Lake Bonney in der Antarktis fließt. Blood Falls befindet sich auf der linken Seite der beiden Fotos. Das Bild wurde vom Terra-Satelliten der NASA am 29. November 2000 aufgenommen. Lesen Sie mehr über dieses Bild vom Earth Observatory der NASA.
Das obige Bild ist eine breitere Ansicht, via Satellit, des Gebiets in der Antarktis, wo der Taylor Glacier und seine Blood Falls in den Lake Bonney fließen.
Diese Region – die McMurdo Dry Valleys – ist eine Reihe von parallelen Tälern zwischen dem Rossmeer und dem ostantarktischen Eisschild. Man beachte das Fehlen von Schnee auf der Oberfläche. Ein fast unerbittlicher katabatischer Wind – kalte, trockene Luft, die von den großen Höhen des Inlandeises in Richtung Meer abwärts rollt – fegt den Boden von Schnee und Eis frei.
Es gibt viele eisbedeckte Seen auf der Oberfläche der Trockentäler. Jeder ist chemisch anders als die anderen. Geologen, die in der Antarktis arbeiten, haben jahrelang versucht zu verstehen, wie die Seen entstanden sind und warum sie sich im Laufe der Zeit so unterschiedlich entwickelt haben.
Jetzt werden sie versuchen, mehr über das verborgene Grundwasser – und das darin enthaltene Ökosystem – zu erfahren, das durch das Vorhandensein der Blood Falls aufgedeckt wird.
Untere Linie: Die rote Farbe der Blood Falls in der Antarktis wurde von Mikroben verursacht, die sich von Schwefel und Eisen ernähren, und zwar in einem sauerstofffreien Wasser, das seit fast 2 Millionen Jahren unter dem Eis eingeschlossen ist. Jüngste Arbeiten von Jill Mikucki von der University of Tennessee, Knoxville, bestätigen, dass es tatsächlich Zonen mit flüssigem, salzhaltigem Wasser Hunderte von Metern unter den Blood Falls gibt, die wahrscheinlich ein verborgenes Ökosystem mikrobiellen Lebens beherbergen.
Via Science und Christian Science Monitor.
Deborah Byrd schuf 1991 die EarthSky-Radioserie und gründete 1994 EarthSky.org. Heute fungiert sie als Chefredakteurin dieser Website. Sie hat eine Vielzahl von Auszeichnungen von Seiten des Rundfunks und der Wissenschaft erhalten, darunter den Asteroiden 3505 Byrd, der ihr zu Ehren benannt wurde. Byrd, die seit 1976 als Wissenschaftskommunikatorin und Pädagogin tätig ist, glaubt an die Wissenschaft als eine Kraft für das Gute in der Welt und als ein wichtiges Instrument für das 21. Jahrhundert. „EarthSky-Redakteurin zu sein, ist wie eine große globale Party für coole Naturliebhaber zu veranstalten“, sagt sie.