Wie Hat Sich Dieser Komische, Supersalzige Teich In Der Antarktis Gebildet?

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Die salze, die den don juan pond der antarktis zu einem der salzigsten gewässer der erde machen, stammen aus tiefem grundwasser und nicht aus gewässern nahe der oberfläche. Dies ist eine neue studie

Am Ende der Welt, in einer kalten, antarktischen Wüste, liegt ein seltsamer Teich, der nur wenige Zentimeter tief ist und so salzig ist, dass er selbst bei Temperaturen von minus 58 Grad Celsius (minus 50 Grad Celsius) flüssig bleibt.

Die Quelle der ungewöhnlich schweren und reinen Salzladung des Teichs war ein geochemisches Rätsel, seit es 1961 während einer Expedition entdeckt wurde. Die Wissenschaftler hatten im Allgemeinen davon ausgegangen, dass Don Juan Pond - ein Spiel mit den Namen der Hubschrauberpiloten der Expedition - aus tiefem Grundwasser gespeist wurde, aber ein weithin bekanntes Papier aus dem Jahr 2013 deutete an, dass die Salze aus einer flacheren Quelle stammten.

In der neuen Studie, die am 15. September in der Zeitschrift Earth and Planetary Science Letters veröffentlicht wurde, verwendeten die Forscher Computermodelle der Chemie des Teichs, um diese Erkenntnis zu bestreiten.

Da das Gebiet eines der engsten terrestrischen Analoga des Mars ist, kann das Verständnis des Verhaltens von Wasser durch den Teich und die Umgebung den Wissenschaftlern helfen, das Verhalten ähnlicher Merkmale auf dem Roten Planeten zu verstehen. [Die 7 marsähnlichsten Orte der Erde]

Das Salz in Don Juan Pond ist nicht dasselbe wie das Zeug, das mit Lebensmitteln besprüht wird. Stattdessen handelt es sich um 95 Prozent Kalziumchlorid, wodurch der Gefrierpunkt von Wasser deutlich gesenkt wird, wodurch der Teich selbst im bitteren antarktischen Winter flüssig bleibt.

Die Flüssigkeit im Don Juan Pond im Wright Valley der Antarktis besteht zu fast 45 Prozent aus Salzen.

Die Flüssigkeit im Don Juan Pond im Wright Valley der Antarktis besteht zu fast 45 Prozent aus Salzen.

Bildnachweis: Pierre Roudier / Flickr

Es ist für die Natur selten, eine so reine Wasserlösung herzustellen, sagte der Mitautor der Studie Jonathan Toner, ein Geochemiker an der University of Washington. Aus chemischer Sicht "ist es so, als würde man in den Raum gehen und einen rosa Elefanten sehen", sagte er gegenüber WordsSideKick.com.

All das Salz macht das Wasser dichter und viskoser als das Wasser, das aus den Wasserhähnen oder Strömen an den Stränden fließt und die Konsistenz eines dünnen Sirups ergibt, sagte Toner.

Der Teich ist so salzig (etwa 40 Gewichtsprozent), weil zwei Faktoren miteinander kombiniert werden: Die hohe Verdampfungsrate in der extrem trockenen Umgebung der McMurdo-Trockentäler, wo er sich befindet, und die Fähigkeit von Kalziumchlorid, viel mehr zu bilden konzentrierte Lösungen als einfaches Tafelsalz (Natriumchlorid).

Aber woher dieses Salz kommt und warum der Teich so chemisch rein ist, war lange ein Rätsel. Sie sind schwer zu beantworten, da der Teich als geschützter Bereich ausgewiesen wurde, um Kontaminationen zu verhindern. Daher gibt es Einschränkungen bei der Probenahme und Untersuchung des Bereichs.

Die Studie von 2013 verwendete Zeitrafferaufnahmen, um den Wasserfluss um den Teich zu überwachen. Die Autoren schlussfolgerten, dass Kalziumchlorid im umgebenden Boden bei jeder Luftfeuchtigkeit Wasser aus der Atmosphäre ansaugte - ein Vorgang, der als Deliqueszenz bezeichnet wird. Dieses Wasser war sichtbar als Streifen aus dunkler Erde an den Hängen in der Nähe des Teichs. Die Autoren glauben, dass periodische Schneeschmelze dann die Salze in den Teich gespült hat. [Fotografische Beweise für den Klimawandel: Zeitrafferaufnahmen von Gletschern, die sich zurückziehen]

"Aber wir haben uns mit den Schlussfolgerungen der Studienautoren überhaupt nicht einverstanden erklärt", sagte Toner. "Ich denke, sie haben die Beweise der Vergangenheit für eine tiefe Grundwasserquelle nicht wirklich in Betracht gezogen."

Er und seine Kollegen verglichen die beiden möglichen Quellen für das salzhaltige Grundwasser und den in der Arbeit von 2013 beschriebenen Prozess mit einem Chemiemodell, das die Zusammensetzung des Teichwassers mit dem verglichen, was sich durch Verdampfung aus diesen beiden unterschiedlichen Quellen erwarten lässt.

Sie fanden heraus, dass die tiefe Grundwasserquelle "genau zu ihr passt, um eine unheimliche Genauigkeit zu erreichen", während die flachere Quelle "einfach nicht in der Nähe ist", sagte Toner.

Die Studie lässt noch immer die Frage offen, woher das tiefe Grundwasser kommt. Toner und seine Kollegen glauben, Salzwasser sickert durch die gefrorenen Böden und interagiert mit den umgebenden Mineralien auf eine Weise, die gereinigte Kalziumfahnen (die sie durch Bohren in den Boden entdeckt haben) produziert, sagte Toner. Dieser Prozess verläuft jedoch viel langsamer als die von 2013 vorgeschlagene Studie von Tausenden bis Zehntausenden von Jahren.

Jay Dickson, einer der Autoren des 2013 veröffentlichten Papiers und eines Planetenwissenschaftlers von Caltech, glaubt nicht, dass die neue Studie seine eigene ablehnt, weil sie nicht die Frage nach der endgültigen Quelle des Salzes anspricht. Er glaubt, dass die in jedem Papier beschriebenen Prozesse verbunden sein könnten, obwohl Toner anderer Meinung ist.

Die neue Studie zeigt auch, dass der Teich kontinuierlich ausgespült wird, so Toner, was darauf hindeutet, dass er an ein ausgedehntes Grundwassersystem angeschlossen ist, das auch einen anderen See im Tal füttert, der reich an Kalziumchlorid ist, jedoch nicht so rein. Er glaubt auch, dass die Oberflächenstreifen des Wassers eine weitere Manifestation des Grundwassersystems sein könnten. [Siehe Fotos von Antarktis Subglacial Lake Whillans]

Das Verständnis dieses Systems sowie der Oberflächenstreifen des Wassers, die von den salzhaltigen Böden aufgesaugt werden, könnten helfen, mehr über ähnliche Merkmale auf der Marsoberfläche zu erfahren. Es ist jedoch praktisch unmöglich, dass Mars über ein ausgedehntes Grundwassersystem verfügt, weil es einfach zu kalt wird, sagte Dickson.

"Wenn sie Recht haben - dass es eine tiefe Grundwasserquelle ist - dann passiert das heute nicht auf dem Mars", sagte er gegenüber WordsSideKick.com.

Toner wird Teil eines Teams sein, das im Dezember die Gegend um den Don Juan Pond erforschen und ausprobieren wird, um mehr Beweise für die Quelle der Salze und die möglichen Verbindungen zu einem größeren Grundwassersystem zu finden.

Originalartikel zu WordsSideKick.com.


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