Đã có lời giải về bí ẩn "thác nước chảy máu" ở Châu Nam Cực

Nơi này nhanh chóng được gọi là Thác nước chảy máu.

Lúc mới phát hiện lần đầu, các nhà khoa học cho rằng các loài tảo là nguyên nhân tạo ra màu đỏ. Nhưng giờ đây họ biết rằng không phải tảo hay máu, mà là do nước muối giàu chất sắt bị oxy hóa chậm khi tiếp xúc với không khí, quá trình này giống như gỉ sét.

Những dòng nước chảy ra rất mặn, nên được gọi là nước muối. Theo một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học thuộc Đại học Alaska Fairbanks, dòng nước muối bắt nguồn từ một con sông băng có niên đại ít nhất 1,5 triệu năm tuổi.

Những dòng nước có màu đỏ như máu chảy ra liên tục từ một vách băng ở Châu Nam Cực. Ảnh: Peter Rejcek.

Thác nước máu nằm về phía bắc của dòng sông băng Taylor, trải dài hơn 100 km băng qua dãy núi Transantarctic. Sông băng Taylor đã bị nằm kẹt lại bên dưới một hồ băng. Độ mặn ngày càng tăng cao, đến khi quá mặn và không thể đóng băng được nữa.

Dòng sông nước muối không đóng băng được do quá mặn, lại nằm dưới lớp băng bên trên, khiến dòng nước muối bị trào ra bên ngoài. Cụ thể chúng đã đi ra từ hướng nào thì các nhà khoa học vẫn chưa biết rõ.

Để hiểu được nguồn của nước muối ở đâu và cách nó tràn ra làm gãy các đĩa băng, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một phương pháp radar gọi là âm thanh vô tuyến vang lại (RES), một phương pháp thường dùng để khảo sát các dòng sông băng.

“Lượng muối trong nước khiến dòng sông băng có độ mặn tương phản cao với những khối băng xung quanh”, nhà nghiên cứu Jessica Badgeley từ Đại học Colorado cho biết.

Nhóm nghiên cứu chuyển các anten của RES sang dạng lưới, giúp dựng được mô hình những gì nằm bên dưới lớp băng, cách này giống như việc con dơi sử dụng sóng âm của mình để dựng bản đồ môi trường xung quanh.

Khi phân tích dữ liệu thu được, các nhà khoa học nhận thấy sông băng Taylor có rất nhiều nhánh nhỏ, đưa nước muối đi ra các nơi với áp lực dòng chảy rất lớn. Nhóm nghiên cứu sau đó tiếp tục theo dõi đoạn sông dài 300 mét từ nơi thượng nguồn cho tới Thác nước máu.

“Một điều khá khó hiểu nhưng là sự thật, nước giải phóng nhiệt khi nóng đóng băng, phần nhiệt này khiến băng xung quanh trở nên ấm hơn. Dù có lượng muối hòa tan rất cao, nhưng áp lực dòng chảy của nó vẫn rất mạnh. Vậy sông băng Taylor là dòng sông lạnh nhất có nước chảy liên tục từng được biết đến”, nhà nghiên cứu Erin Pettit cho biết.

Dòng nước có màu đỏ là do nước muối giàu chất sắt bị oxy hóa chậm khi tiếp xúc với không khí. Ảnh: Erin Pettit.

Phát hiện này cũng giúp các nhà nghiên cứu tìm hiểu thêm được về hệ sinh thái ở các dòng sông băng hòa tan đầy muối. Muối mặn là môi trường rất thuận lợi để các loài vi khuẩn mạnh phát triển và sinh sôi. Bị cách ly khỏi thế giới sau hàng ấy năm, chúng chỉ có mỗi nguồn dinh dưỡng duy nhất là muối sulphat.

Bị kẹt dưới các lớp băng dày đặc, không có ánh sáng và oxy, vi khuẩn bắt đầu tái sử dụng nguồn sulfat. Khi sunphite giảm đi, phản ứng với hàm lượng sắt cao trong nước, sẽ tạo ra thêm sulfat và khiến các loài vi khuẩn phát triển mạnh mẽ hơn nữa.

Các nhà khoa học cho rằng sự thích ứng đáng ngạc nhiên này không chỉ xảy ra ở sông băng Taylor, mà còn ở những nơi khác trên thế giới, ở những nơi bị kẹt trong một môi trường khắc nghiệt nào đó suốt hàng ngàn năm.

Từ phát hiện về đời sống của các loài vi khuẩn, các nhà khoa học đặt giả thuyết mới, rằng có thể những quần thể vi khuẩn đã phát triển mạnh mẽ đến nỗi dẫn nguồn nước từ sông băng đến thác nước, giúp tự giải phóng chính chúng.

Giả thuyết này sẽ được nghiên cứu thêm, nếu điều này là đúng, thì mối quan hệ giữa phát triển địa chất trong tự nhiên có liên quan mật thiết với sự tiến hóa của các loài vi khuẩn.

Quang Niên (Science Alert)