Tiết lộ bí ẩn thác máu trăm tuổi ở Nam cực

Thác Máu ở Nam cực. Ảnh: Hassan Basagic

Nam cực là vùng đất có môi trường khắc nghiệt, thời tiết và phong cảnh băng giá quanh năm, đất đai cằn cỗi trải dài. Đó là nơi sự sống phải đấu tranh để tồn tại và là nơi mà các yếu tố tự nhiên tạo nên những cảnh tượng đáng chú ý. Một trong số đó chính là Thác Máu nằm ở Thung lũng khô của Nam cực.

Thác Máu là một dòng nước có màu đỏ tươi chảy từ sông băng Taylor vào hồ Bonney. Nước rất giàu oxit sắt nên khiến nó có màu sắc đặc biệt. Nước cũng cực kỳ mặn và có nhiệt độ dao động trên mức đóng băng. Dòng chảy của nước rất chậm và mất nhiều năm để chảy từ sông băng đến hồ.

Thác Máu được phát hiện lần đầu tiên năm 1911 bởi một nhóm nhà thám hiểm do nhà địa chất người Australia Griffith Taylor dẫn đầu. Vào thời điểm đó, màu của thác được cho là do tảo đỏ gây ra nhưng về sau đã được đính chính lại.

Các nhà khoa học bị thu hút bởi Thác Máu trong nhiều năm và đã tiến hành nghiên cứu sâu rộng hiện tượng này. Một trong những khám phá thú vị nhất được thực hiện bởi một nhóm nghiên cứu từ đại học Alaska Fairbanks và Cao đẳng Colorado. Họ đã sử dụng một loại radar để quét khu vực bên dưới sông băng và tìm thấy một “khối nang” chứa nước được bảo quản ở độ sâu 400m dưới lòng đất.

Các nhà nghiên cứu giải thích rằng khoảng 5 triệu năm trước, mực nước biển dâng cao đã gây ra lũ lụt ở phía đông của Nam cực, tạo ra một hồ nước mặn. Nhiều thế kỷ sau, các sông băng phát triển phía trên hồ, cô lập nó với phần còn lại của lục địa. Do đó, nước ở Thác Máu đã bị “phong tỏa” thành một hồ dưới băng ở độ sâu 400m. Khi các sông băng bắt đầu đóng băng trên mặt hồ, nước bên dưới bề mặt ngày càng mặn.

Ngày nay, hồ dưới băng cung cấp nước cho Thác Máu có độ mặn gấp 3 lần nước biển, nghĩa là nó không bị đóng băng. Các nhà khoa học trước đây cho rằng nước ở thể lỏng gần như không thể tồn tại bên trong một sông băng cực lạnh. Theo nhà nghiên cứu sông băng Erin Pettit của Đại học Alaska Fairbanks, quá trình đóng băng sẽ giải thích cách mà nước có thể chảy dưới bề mặt sông bị đóng băng.

Bà cho hay: “Mặc dù nghe có vẻ ngược đời, nhưng nước giải phóng nhiệt khi nó đóng băng và nhiệt đó làm ấm lớp băng lạnh ở xung quanh. Sức nóng và nhiệt độ đóng băng thấp của nước mặn làm cho nước có thể chuyển động. Sông băng Taylor hiện là sông băng lạnh nhất được biết đến có dòng chảy liên tục.”

Các nhà nghiên cứu thu thập dữ liệu radar để lập bản đồ dòng chảy của hồ nước mặn nối Thác Máu và nguồn nước bên dưới sông băng. Ảnh: Cece Mortenson

Ngoài việc bị cô lập với lục địa, hồ dưới băng cung cấp nước cho Thác Máu hoàn toàn bị cô lập với bầu khí quyển. Nó chưa từng tiếp xúc với sáng mặt trời và thiếu oxy. Nước còn chứa hàm lượng sắt cao do được hòa với lớp đá nền bên dưới hồ. Bất cứ khi nào nước thoát ra khỏi lớp băng trên bề mặt sông, nó sẽ chảy vào sông băng Taylor và chảy vào hồ Bonney bên dưới. Khi tiếp xúc với không khí, sắt trong nước sẽ trải qua quá trình oxy hóa và nhuộm nước thành màu đỏ như máu.

Nhưng màu sắc kỳ lạ của Thác Máu không phải là điểm đặc biệt duy nhất hấp dẫn các nhà khoa học. Chính các dạng sự sống tồn tại trong phần hồ dưới băng mới làm nên điểm thu hút. Vài triệu năm trước đã có các vi sinh vật cư trú trong nước của hồ nước mặn này. Đáng ngạc nhiên là chúng vẫn còn tồn tại và phát triển mạnh trong môi trường không có ánh sáng, không có oxy nhưng có độ mặn cao dưới bề mặt sông đóng băng ở độ sâu 400m.

Những vi khuẩn này tương tự với những vi sinh vật sống ở các miệng phun thủy nhiệt dưới biển sâu, thu năng lượng bằng cách phân hủy sunfat có chứa oxy. Sau đó, sắt trong nước trộn lẫn với nhiều vật chất, tái tạo lại sunfat mà vi khuẩn sử dụng, tạo ra chu kỳ phân hủy và phục hồi sunfat, cung cấp cho vi khuẩn một nguồn oxy nhất quán.

Mặc dù có chứa một dạng sự sống mạnh mẽ như vậy qua hàng triệu năm, nhưng Thác Máu cũng là biểu tượng cho sự mong manh của thế giới tự nhiên. Khi biến đổi khí hậu tác động đến Trái đất, các dải băng ở Nam cực sẽ tan chảy và thác nước có thể biến mất vĩnh viễn.