Hồ 'độc đáo' nhất thế giới: Tại Nam Cực lạnh giá, thậm chí cả âm 50 độ C cũng không làm đóng băng

Các nhà khoa học luôn tự hỏi về hồ Don Juan ở vùng đất lạnh khô nhất Nam Cực, nhưng dù nhiệt độ giảm xuống âm 50 độ C, hồ vẫn không bao giờ đóng băng.

Chưa bao giờ đóng băng dù nhiệt độ xuống âm 50

Nằm dưới chân dãy núi Transantarctic (dãy núi đá phía Nam Cực) trong thung lũng khô McMurdo ở Nam Cực, có một hồ vô cùng kỳ lạ: Hồ Don Juan. Hồ này được phát hiện lần đầu vào năm 1961, mang tên của hai phi công Donald Roe và John Hickey.

Trong mùa đông lạnh giá ở Nam Cực, mọi thứ đều đóng băng, trừ hồ Don Juan. Đặc biệt, trong điều kiện khô hanh của Nam Cực, với lượng mưa hàng năm chỉ khoảng 50 mm, các nhà khoa học chưa thể xác định được nguồn nước của hồ Don Juan.

Mặc dù hồ Don Juan có diện tích lớn gấp đôi một bể bơi Olympic và sâu hơn 10 cm, nhưng nó lại nổi tiếng khắp thế giới. Mặc dù chỉ sâu hơn 10 cm, hồ Don Juan trông giống như một vũng nước chứa chất lỏng màu trắng hơn là một hồ. Vì vậy, các nhà khoa học đại học Washington đã quyết định đi tới hồ Don Juan để xác định chính xác nguyên nhân mà dù nhiệt độ giảm thấp vẫn không bị đóng băng.

Theo giáo sư Ronald Sletten từ khoa Khoa học Trái đất tại Đại học Washington: 'Hồ Don Juan thực sự đặc biệt. Mục tiêu của chúng tôi là hiểu rõ hơn về thành phần và nguồn nước của hồ.'

Sletten và nhóm nghiên cứu đã dành tới 6 tuần ở Nam Cực để nghiên cứu hồ Don Juan, dòng chảy và môi trường xung quanh. Đối với nhóm khoa học, nghiên cứu này còn có ý nghĩa lớn trong việc tìm hiểu về sự sống trên các hành tinh khác, đặc biệt là sao Hỏa. Bởi môi trường ở thung lũng McMurdo ở Nam Cực có nhiều điểm tương đồng với sao Hỏa như lạnh, mặn và khô. Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia (NSF), tổ chức này cũng quản lý Chương trình Nam Cực của Hoa Kỳ và NASA.

Theo kết quả nghiên cứu, hồ Don Juan là hồ siêu mặn với độ mặn vượt quá mức của nước đại dương (tức là vượt quá 3,5%). Theo giáo sư U.T.Hammer (1924), tác giả quyển sách Hệ sinh thái các hồ nước mặn trên thế giới, 'quán quân mặn' của Trái đất thuộc về hồ Don Juan. Hồ Don Juan có độ mặn lên tới 47,4%, gần như gấp 1,5 lần so với Biển Chết và 13,5 lần so với đại dương. Do đó, dù nằm ở một trong những khu vực lạnh nhất ở Nam Cực, nó vẫn không bao giờ đóng băng dù nhiệt độ xuống thấp tới âm 50 độ C.

Các nhà nghiên cứu cho rằng hồ Don Juan có độ mặn lớn như vậy là do nó lấy muối từ các dòng nước ngầm dưới chân của dãy Olympus và Asgard. Ngoài ra, nó còn nhận được khoáng chất được hòa tan từ các tảng đá ven hồ. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu địa chất của Đại học Brown cho thấy rằng hồ Don Juan lấy muối từ nước mưa chứ không phải từ nước ngầm.

Nguồn cung cấp từ hệ thống nước ngầm

Theo nghiên cứu, hồ Don Juan nhận nước từ một hệ thống nước ngầm sâu. Theo tính toán, mỗi 6 tháng, hệ thống nước ngầm sẽ dâng lên và thoát lên mặt đất thành nước hồ Don Juan.

Nhóm nghiên cứu đã phát triển một mô hình tính toán để hiểu về nguồn nước của hồ Don Juan trong điều kiện khô hanh như vậy. Dựa trên mô hình này, họ kết luận rằng nguồn nước chỉ có thể đến từ hệ thống nước ngầm dưới lòng đất.

Các nghiên cứu mới đây đã chỉ ra rằng có nước trên bề mặt sao Hỏa, mở ra triển vọng về sự sống trên hành tinh này. Kết hợp với các nghiên cứu về hồ Don Juan, điều này làm cho các nhà địa chất rất hứng khởi vì đã tìm ra cách hồ này hình thành, từ đó có thể suy luận về nguồn nước trên sao Hỏa.

Sự sống trong môi trường mặn nhất Trái đất

Các nhà nghiên cứu tại đại học Penn State đã phát hiện các dấu hiệu của sự sống vi sinh trong hồ Don Juan. Họ đã phát hiện các lớp hữu cơ mỏng ở dưới mặt nước với độ dày từ 2 đến 5 mm, chủ yếu tại phía Tây của hồ Don Juan. Cụ thể, họ đã tìm thấy một cộng đồng vi sinh bao gồm các vi sinh vật đa dạng và nấm trong hồ.

Tuy nhiên, họ vẫn đang tiến hành nghiên cứu để xác định xem liệu những vi sinh vật này có sinh sống thực sự trong hồ hay chỉ là do gió mang từ nơi khác đến.

Corien Bakermans, chuyên gia vi sinh vật học từ Đại học Penn State, cho biết: 'Hồ Don Juan là một ví dụ về một nơi trên Trái Đất mà chúng ta nghĩ rằng có thể có sự sống, nhưng lại không thể xác định được sự tồn tại thực sự của nó.'

*Bài viết được tổng hợp từ các nguồn: Washington, Amusingplanet, Atlas Obscura…