[origo] tudomány> világűr

Klasszikus tájkép az Antarktiszon. A felszínen alig van nyoma a mélyben rejtőző tavaknak (NASA)

Ajánlat

Életet segítő meteorzáporokLehetséges életnyom egy Mars-meteoritbanÚj célpont az élet utáni kutatásbanAz első önálló magyar tudományos kísérlet az AntarktiszonÓriások ütköztek az AntarktisználÚjra magyar kutatók az Antarktiszon

Az Antarktiszon sajátos tavak találhatók, melyeket állandó jégtakaró borít. Két nagy csoportra oszthatjuk őket: egyiket a felszínhez közeli tavak alkotják, melyeket vékonyabb, de így is több méter vastag jég szigetel. Ezek viszonylag fiatal, néhány száz vagy ezer éves képződmények. Többségük feltehetőleg a területet korábban borító gleccserek visszahúzódása nyomán maradt fenn, az egykori jégárak vájta medencékben.

A másik csoportba az alkalmanként kilométernél is vastagabb jégpáncél alatti, a jég és a mély kőzetfelszín között elhelyezkedő tavak tartoznak. Ezek a fentieknél sokkal idősebbek, koruk millió években mérhető, és jobban el vannak szigetelve a felszíntől, napfény például egyáltalán nem jut le beléjük.

Az ilyen egzotikus tavak a Földön kívüli élet keresése szempontjából is nyújthatnak új ismereteket. Részben a Marson korábban létezett, majd befagyott krátertavak tanulmányozásához szolgálnak támpontként, de a Jupiter Europa nevű holdjának vizsgálatában is részleges analógiákként használhatók. Utóbbi égitesten a 10-20 km vastag jégpáncél alatt kiterjedt, nagyságrendileg 100 km mély folyékony vízóceán húzódik.

E sorok írásakor 145 jég alatti tavat ismerünk az Antarktiszon, de teljes számuk ennek többszöröse lehet. Vizük hőmérséklete fagypont körüli, és ennek megfelelően lényegesen melegebb, mint a jégtakaró tetejének átlaghőmérséklete. Mindkét csoport fontos jellemzője, hogy vizükben gyenge a függőleges átkeveredés, erős a hőmérsékleti és összetételbeli rétegződés. Emellett egzotikus élőviláguk van, és a gyenge áramlások miatt a tápanyagok lassan, diffúzióval mozognak bennük. A tavakban zajló folyamatok általában véve is rendkívül lassúak, és ez az élőlények élettevékenységére is igaz.

A nagyobb jég alatti tavak helyzete (NASA)

A tavak pontos keletkezése nem ismert, a jelenlegi feltételezések alapján már a jégtakaró képződése előtt léteztek. Ma még az sem teljesen világos, hogy mitől marad a vizük folyékony állapotban. A víz megfagyásának meggátlásában egyrészt a jégtakaró nyomása segít, amitől a víz fagyáspontja a kilométeres vastagságú jégpáncél alján -2 - -4 °C-ra süllyed. A Föld belső geotermikus hője alulról melegíti őket, míg a felettük lévő vastag jégtakaró  lassítja a lehűlésüket. Az esetleg bennük lévő olvadáspont-csökkentő sók is elősegíthetik a folyékony állapot fennmaradását - emellett az sem kizárt, hogy keletkezésük óta egyszerűen nem volt idejük befagyni. Az eddig vizsgált helyszíneken a jégben nem azonosítottak számottevő héliumot, amely vulkanikus területeken gyakran előfordul - eszerint feltehetőleg nem zajlik alattuk jelentős vulkáni tevékenység, amely fűtené vizüket.

Vékony jéggel borított tavak

Az első csoportba tartozó tavak jellegzetes képviselője a Canada-gleccser elvégződésénél található, kb. 4 km hosszú Hoare-tó. Vize átlagosan 18 m mély, felszínét 3-6 méter vastag jég borítja. Ebben és a hozzá hasonló tavakban kezdetekben nem vártak jelentős élővilágot a szakemberek, azonban a közvetlen vizsgálatok ennek ellenkezőjét bizonyították.

A Canada-gleccser elvégződése: a Hoare-tó eleje, felszínén jégtakaróval (NASA)

A kis mélység miatt a tavat a szondák mellett búvárokkal is sikerült tanulmányozni. A legfeltűnőbb felfedezés a tó aljzatán lévő, rózsaszínes árnyalatú, főleg cianobaktériumok és algák lakta szerves réteg. Az aljzatra a jégrétegen keresztül a felszíni fénymennyiségnek mindössze 0,5%-a jut le - ennek ellenére a rétegben aktív fotoszintézis zajlik. Az elemzések alapján még az itt tapasztaltnál 10-szer gyengébb fényintenzitás mellett is képesek egyes élőlények fotoszintetizálni. A Hoare-tóban kis diverzitású, azaz fajokban szegény ökoszisztéma jellemző. Ugyanakkor az élőlények (esetünkben főleg baktériumok) térbeli gyakorisága hasonló a melegebb klímán jellemzőre.

Merüléshez készülődve a Hoare-tónál (balra) és a jég alatti látvány (jobbra) (University of California Observatories, Kay Vopel, NASA)