imported>Leher Brit: /* Auswirkungen auf die „Schneeball-Erde“-Hypothese */

2026-04-01T18:06:23Z

Auswirkungen auf die „Schneeball-Erde“-Hypothese

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[[Datei:Blood Falls by Peter Rejcek.jpg |mini|300px|Blood Falls (2006)]]

'''Blood Falls''' (auch Blutfälle oder Blutstrom) ist der Name eines Ausflusses einer mit [[Eisen#Oxide|Eisenoxid]] angereicherten Salzwasserfahne, die aus der Zunge des [[Taylor-Gletscher (Viktorialand)|Taylor-Gletschers]] auf die eisbedeckte Fläche des westlichen [[Bonneysee]]s im [[Taylor Valley]], einem der [[Antarktische Trockentäler|Antarktischen Trockentäler]] in [[Victorialand]], [[Antarktis]], fließt.

Eisenhaltiges hypersalines Wasser tritt sporadisch durch kleine Risse in der Eis-Kaskade aus. Die Quelle der [[Sole]] ist ein subglazialer See von unbekannter Größe, überlagert von ungefähr 400 Metern Eis, mehrere Kilometer entfernt von dem kleinen Auslass an den Blutfällen.

Die rötliche Lagerstätte wurde 1911 von dem australischen Geologen [[Thomas Griffith Taylor | Griffith Taylor]], einem Teilnehmer der [[Terra-Nova-Expedition]], gefunden. Er erforschte als erster das Tal, das seinen Namen trägt.<ref>{{cite web |last=Ohio State University |url=http://www.sciencedaily.com/releases/2003/11/031105064856.htm |title=Explanation offered for Antarctica’s ‘Blood Falls’ |work=ScienceDaily (Nov. 5, 2003) |date=2003-11-05 | language=en|accessdate=2009-04-18}}</ref>
Die ersten Pioniere der Antarktis schrieben die rote Farbe [[Rotalgen]] zu. Es wurde aber später bewiesen, dass es sich um Eisenoxide handelt.

== Geochemie ==
Es handelt sich um schwerlösliche wasserhaltige Eisenoxide (Fe2O3), die sich an der Oberfläche des Eises ablagern, nachdem die [[Eisen | Eisen-Ionen]] im aufgetauten Salzwasser bei Kontakt mit der Atmosphäre ([[Sauerstoff]]) [[Redoxreaktion | oxidiert]] werden. Altes Meerwasser, das in einer subglazialen Tasche gefangen ist, löst Eisen-Ionen aus dem Gestein. Es stammt aus dem [[Südlicher Ozean | Antarktischen Ozean]], als ein [[Fjord]] am Ende des [[Miozän | Miozän]] (vor etwa 5 Millionen Jahren), als der Meeresspiegel höher war als heute, vom Gletscher isoliert wurde.

Anders als die meisten Gletscher der Antarktis ist der Taylor-Gletscher nicht bis auf die [[Gletschersohle|Sohle]] gefroren, wahrscheinlich wegen der Anwesenheit der Salze, die beim [[Kristallisation|Ausfrieren]] des darunter eingeschlossenen alten [[Meerwasser]]s in Lösung bleiben. Die Salz-[[Eutektikum|Kryo-Konzentration]] des zurückgebliebenen (relikten) Meerwassers rührt daher, dass reines Eis auskristallisierte, die gelösten Salze verdrängte und die verbleibende Flüssigkeit wegen des [[Wärmeübertragung|Wärmeaustausch]]s mit den enormen Eismassen des Gletschers abkühlte. Als Folge wurde das eingeschlossene Wasser zu einer [[Sole]] aufkonzentriert, mit einem Salzgehalt vom zwei- bis dreifachen des Meerwassers.<ref>
{{Literatur |Autor=Juske Horita |Titel=Isotopic evolution of saline lakes in the low-latitude and polar regions |Sammelwerk=Aquatic Geochemistry |Band=15 |Nummer=1 |Datum=2009 |Seiten=43–69 |DOI=10.1007/s10498-008-9050-3}}</ref>

Hypersaline Flüssigkeiten, die durch einen Spalt im Eis drangen und zufällig beprobt wurden, waren frei von Sauerstoff und reich an [[Eisen(II)-sulfat]]. Sulfat ist eine zurückgebliebene geochemische Signatur mariner Bedingungen, während lösliches zweiwertiges Eisen wahrscheinlich unter reduzierenden Bedingungen durch mikrobielle Aktivität aus den Mineralien des subglazialen Fundaments freigesetzt wurde.

== Mikrobielles Ökosystem ==
[[Datei:blood falls1 f Low Res nsf.gov.jpg|mini|300px| Dieser schematische Querschnitt der Blutfälle zeigt, wie subglaziale mikrobielle Gemeinschaften in Kälte, Dunkelheit und Abwesenheit von Sauerstoff für eine Million Jahre in Salzwasser unter dem [[Taylor-Gletscher (Viktorialand)|Taylor-Gletscher]] überlebten. Credit: US National Science Foundation (NSF)]]

Die chemischen und mikrobiellen Analysen weisen darauf hin, dass sich ein seltenes subglaziales [[Ökosystem]] von [[Autotrophie|autotrophen]] [[Bakterien]] entwickelt hat, das [[Sulfate]] und [[Eisen]]-Ionen metabolisiert.<ref name=ScienceNOW>{{cite web |first=Jackie |last=Grom |url=https://www.sciencemag.org/news/2009/04/ancient-ecosystem-discovered-beneath-antarctic-glacier |title=Ancient ecosystem discovered beneath antarctic glacier |work=[[Science]]. Newsbeitrag |date=2009-04-16 | language=en|accessdate=2009-04-17}}</ref><ref name="mikucki2009">{{Literatur |Autor=Jill A. Mikucki, Ann Pearson, David T. Johnston, Alexandra V. Turchyn, James Farquhar, Daniel P. Schrag, Ariel D. Anbar, John C. Priscu, Peter A. Lee |Titel=A contemporary microbially maintained subglacial ferrous “ocean” |Sammelwerk=Science |Band=324 |Nummer=5925 |Datum=2009 |Seiten=397–400 |DOI=10.1126/science.1167350 |Online=[http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/324/5925/397 Online]}}</ref>
Nach Jill Mikucki, [[Geomikrobiologie | Geomikrobiologin]] am [[Dartmouth College]], enthalten die Wasserproben der Blutfälle mindestens 17 verschiedene Arten von Mikroben, und fast keinen Sauerstoff.<ref name=ScienceNOW/> Eine Erklärung könnte sein, dass die Mikroben Sulfat als einen [[Katalysator]] mit Eisen-III-Ionen atmen und die mikroskopischen Mengen an organischer Substanz metabolisieren, die mit ihnen dort unten gefangen ist. Einen solchen Stoffwechselprozess hatte man noch nie zuvor in der Natur beobachtet.<ref Name=ScienceNOW/>

Eine rätselhafte Beobachtung ist die Koexistenz von [[Eisen|Fe2+]] und [[Sulfate|SO42−]]-Ionen unter [[Anoxisch | anoxischen]] Bedingungen. Es wurden in der Tat keine [[Schwefelwasserstoff]]-Anionen (HS−) in dem System gefunden. Dies legt nahe, dass eine komplexe und schlecht verstandene Interaktion zwischen dem biochemischen [[Schwefelkreislauf | Schwefel]]- und dem [[Eisenkreislauf]] vorliegt.

== Auswirkungen auf die „Schneeball-Erde“-Hypothese ==
Nach Mikucki ''et al.'' (2009), wurde der jetzt unzugängliche, subglaziale See vor 1,5 bis 2 Mio. Jahren abgeriegelt und in eine Art „Zeitkapsel“ verwandelt.<ref name="mikucki2009"/> Dies isolierte die Mikroben-Populationen für eine ausreichend lange Zeit, um sich unabhängig von anderen, ähnlichen Meeresorganismen zu entwickeln. Es könnte erklären, wie andere Mikroorganismen zuvor hatten überleben können, als nach der [[Schneeball Erde|Schneeball-Erde]]-Hypothese die ganze Erde eingefroren gewesen sein könnte.

In der Tat könnten eisbedeckte Meere das einzige [[Refugium]] für die mikrobiellen Ökosysteme gewesen sein, als die Erde während des [[Proterozoikum]]s ([[Äon (Geologie)|Äon]] vor ca. 650 – 750 Millionen Jahren) möglicherweise bis in tropische Breiten von Gletschern bedeckt war.

== Konsequenzen für Astrobiologie ==
Dieser ungewöhnliche Ort bietet Wissenschaftlern eine einzigartige Gelegenheit, das tiefenmikrobielle Leben unter extremen Bedingungen zu studieren, ohne tief in die polare [[Eiskappe]] bohren zu müssen, verbunden mit der Gefahr einer Kontamination des zerbrechlichen und noch intakten Ökosystems.

Das Studium der rauen Umgebungen auf der Erde ist sinnvoll, um die Spannbreite von Bedingungen zu verstehen, an die sich das Leben anpassen kann; und um eine Abschätzung der Möglichkeit des Lebens in anderen Teilen des Sonnensystems (→[[Außerirdisches Leben]]) vorzunehmen – an Orten wie [[Mars (Planet)|Mars]] oder [[Europa (Mond) | Europa]], einem eisbedeckten Mond des [[Jupiter (Planet)|Jupiter]]s. Wissenschaftler des [[NASA Astrobiology Institute]] spekulieren, dass diese Welten subglaziales flüssiges Wasser (→[[extraterrestrischer Ozean]]) beherbergen könnten. Dies wären günstige Bedingungen für elementare Lebensformen, die besser in der Tiefe vor [[Ultraviolettstrahlung| UV]]- und [[Kosmische Strahlung| kosmischer Strahlung]] geschützt wären als an der Oberfläche.<ref>{{cite web |url=http://marsprogram.jpl.nasa.gov/life/ |title=Mars: Life on Mars? |work=Nasa Mars Exploration Program |date=2005-10-05 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20090424060754/http://marsprogram.jpl.nasa.gov/life/ |archivedate=2009-04-24 |offline=yes | language=en |accessdate=2009-04-20}}</ref><ref>{{cite web |url=https://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2001/ast05jan_1 |title=The case of the missing Mars water |work=Nasa Science Portal |date=2001-01-05 | language=en |accessdate=2009-04-20 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20120929154034/http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2001/ast05jan_1/ |archivedate=2012-09-29 |offline=0}}</ref><ref>{{cite web |url=http://marsprogram.jpl.nasa.gov/follow/index.html |title=Mars: Follow the Water … |work=Nasa Mars Exploration Program |date=2006-02-15 | language=en |archiveurl=https://web.archive.org/web/20090413173818/http://marsprogram.jpl.nasa.gov/follow/index.html |archivedate=2009-04-13 |offline=yes |accessdate=2009-04-20}}</ref>

== Fotogalerie ==
<gallery>
Blood Falls 2474051 e40871ef30 o.jpg
Blood Falls 1834170 166fdf53a6 o.jpg
</gallery>

== Siehe auch ==
* [[Blutschnee]], durch [[Schneealge]]n ausgelöst.
* [[Extremophile]] (Bakterien, die gegen extreme Bedingungen resistent sind)
** [[Kryophile]] (Bakterien, die gegen Kälte resistent sind)
* Cryokoncentration der hypersalinen [[Sole]]
** [[Eutektikum]]
** [[Gefrierpunktserniedrigung]]

== Einzelnachweise ==
<references />

== Weiterführende Literatur ==
* {{Literatur |Autor=Abraham Lerman, G.W. Luther III (ed.) |Titel=Special Issue: Saline Lakes and Global Change |Sammelwerk=Aquatic Geochemistry |Band=15 |Nummer=1–2 |Verlag=Springer |Datum=2009-02-01 |Seiten=1–348 |ISSN=1573-1421}}
* {{Literatur |Autor=William Green, W. Lyons |Titel=The saline lakes of the McMurdo Dry Valleys, Antarctica |Sammelwerk=Aquatic Geochemistry |Band=15 |Nummer=1 |Datum=2009 |Seiten=321–348 |DOI=10.1007/s10498-008-9052-1}}

== Weblinks ==
{{Commonscat}}
* [http://photolibrary.usap.gov/Portscripts/PortWeb.dll?query&field1=Filename&op1=matches&value=BLOOD_FALLS.JPG&catalog=Antarctica&template=USAPgovMidThumbs ''Blood Falls seeps from the end of the Taylor Glacier into Lake Bonney.''] Foto in der Antarctic Photo Library, November 2006
* [http://antarcticsun.usap.gov/science/contenthandler.cfm?id=1409 ''Taking the plunge: Space robot headed for test in Antarctic lake.''] Antarctic Sun Project, 2008
* [http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=35535 ''Blood Falls, Antarctica’s Dry Valleys.''] NASA Observatory, November 2000
* [https://www.nsf.gov/news/news_summ.jsp?org=NSF&cntn_id=114488 ''Unusual Antarctic Microbes Live Life on a Previously Unsuspected Edge.''] National Science Foundation, 16. April 2009
* [https://content.time.com/time/health/article/0,8599,1892289,00.html ''An organism survives Antarctica, and maybe Mars.''] [[Time]], 18. April 2009

[[Kategorie:Gletscher in Antarktika]]
[[Kategorie:Transantarktisches Gebirge]]
[[Kategorie:Antarktische Trockentäler]]

Blood Falls - Versionsgeschichte

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