מים מלוחים הזורמים דרך "מפלי הדם" של אנטארקטיקה מכילים קהילה מובחנת של מיקרואורגניזמים ימיים ספציפיים, המספקים ראיות לכך שמערכת מי המלח שמתחת לקרחון מקורה במי האוקיינוס. כך עולה ממחקר שפורסם בכתב העת Nature Geoscience. הממצאים מספקים תובנות חדשות לגבי האופן שבו קהילות מיקרוביאליות יכולות להתקיים במהלך מעברים סביבתיים משמעותיים.
מפלי הדם (Blood Falls), הממוקמים בקצה קרחון טיילור (Taylor Glacier) שנמצא בארץ ויקטוריה במזרח אנטארקטיקה, מאופיינים בזרם מים אדום-ארגמני הבוקע מתוך הקרח הלבן ונשפך אל עבר אגם בוני (Lake Bonney) בעמקים היבשים "מקמרדו" (McMurdo Dry Valleys). המפל התגלה ב-1911 על ידי הגאולוג האוסטרלי תומאס גריפית' טיילור, שחקר לראשונה את העמק הנושא כעת את שמו. חלוצי אנטארקטיקה ייחסו את הצבע האדום לאצות אדומות, אך זו הייתה טעות, שכן מדובר במי מלח עשירים בברזל. כאשר המים הללו נחשפים לחמצן באוויר עם צאתם מתוך סדקי הקרחון, הברזל שבהם עובר חמצון ומקבל גוון המזכיר דם. עם זאת, מקור המים הללו נותר לא ברור במשך זמן רב.
מחקרים גאוכימיים קודמים הציעו כי מי המלח התת-קרחוניים המזינים את מפלי הדם מקורם ככל הנראה ממי ים שהציפו את עמק טיילור בתקופות חמות קודמות, לפני שנכלאו מתחת לקרחון טיילור כאשר מפלס הים ירד. עם זאת, המיקום המדויק על ציר הזמן נותר בגדר תעלומה שטרם נפתרה.
צוות המחקר אוסף דגימות ממפלי הדם באנטארקטיקה
(צילום: Bryan Minnear)
מפלי הדם באנטארקטיקה
(צילום: Mark Ralston/Pool Photo/AP)
המיקרוביולוגית אנג'לה זומפליס מאוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו ועמיתיה ניתחו 167 דגימות של מים, משקעים ואוויר מאזור עמקי מקמרדו היבשים כדי להעריך את מקורות המיקרואורגניזמים בקרחון טיילור ובמפלי הדם. באמצעות יישום של מגוון טכניקות גנטיות לזיהוי טקסונים אאוקריוטיים (בעלי גרעין) ופרוקריוטיים (חסרי גרעין) בכל דגימה, הם מצאו כי מיקרואורגניזמים בקרח, בבוץ ובמשקעים האדומים בקצה הקרחון היו קשורים כמעט לחלוטין לסביבות ימיות, בעוד שהאתרים הסובבים נשלטו על ידי אוכלוסיות מים מתוקים ויבשתיות.
באופן ספציפי יותר, התגלה בדגימות כי שיעור האאוקריוטים - על-ממלכה הכוללת בתוכה מגוון רב של יצורים, מאמבות חד-תאיות ועד לבני אדם וצמחים רב-תאיים - היה גבוה יותר בקצה הקרחון, שם זורמים מפלי הדם, מאשר באתרים אחרים של העמקים היבשים (9.34% לעומת 1.15%, בהתאמה), דבר המצביע על זיקה ימית מובהקת של הקהילה הניזונה ממי מלח.
מפלי הדם הנשפכים מקצה קרחון טיילור באנטארקטיקה
(צילום: Mark Ralston/Pool Photo/AP)
ממצאים אלה מצביעים על כך שהמים התת-קרחוניים המזינים את מפלי הדם מקורם ככל הנראה במי ים שנותקו מהאוקיינוס כאשר מפלס הים ירד וקרחון טיילור התגבש מעליהם. כמו כן, מחברי המחקר מציינים כי לא סביר שמיקרואורגניזמים ימיים שנצפו בדגימות מקצה קרחון טיילור הושקעו שם על ידי נשיאתם ברוח בלבד.
החוקרים סבורים כי ייתכן שמי המלח ההיפר-מליחים עצמם שימשו כמפלט. מלח מוריד את נקודת הקיפאון של המים, ומאפשר לכיסי מים נוזליים להישמר מתחת לקרחון גם כאשר הנוף שמסביב קפא. ואכן, חלק מהאורגניזמים מראים התאמות לחיים עם מליחות. כמו כן, ייתכן שאורגניזמים מסוימים שרדו תקופות ארוכות בתרדמת, לפני שהתעוררו שוב לחיים כאשר התנאים אפשרו זאת. אם פרשנות זו נכונה, מפלי הדם משמרים משהו נדיר במיוחד: צאצאים חיים של מערכת אקולוגית שקדמה לשכבת הקרח האנטארקטית המודרנית.
הערכות קודמות מצביעות על כך שמי המלח המזינים את מפלי הדם נכלאו לפני יותר ממיליון שנים, בתקופה חמה עם מפלס ים גבוה יותר ופחות כיסוי קרח מאשר בימינו. עם זאת, מחברי המחקר סבורים כי נדרשים מחקרים עתידיים שיסייעו ביצירת פרופיל גנטי מקיף יותר ומיפוי מעמיק יותר של אותם מיקרואורגניזמים, במטרה לגבש הבנה טובה יותר של הזמן שבו המים התת-קרחוניים בודדו, ולספק תובנות לגבי התפתחות הנוף הקוטבי ביבשת הדרומית ביותר בכדור הארץ.
