ไขปริศนาที่มาของ"น้ำตกโลหิต"ที่มีชื่อเสียงโด่งดังบนธารน้ำแข็งเทย์เลอร์ในทวีปแอนตาร์กติกา

ปรากฏการณ์แปลกประหลาดในทวีปแอนตาร์กติกา ที่มีลักษณะคล้ายเลือดไหลไม่หยุดจากธารน้ำแข็ง ยังคงเป็นปริศนามานานกว่าศตวรรษ สิ่งมหัศจรรย์ทางธรรมชาติที่รู้จักกันในชื่อ "น้ำตกเลือด" นี้ ถูกค้นพบโดยคณะสำรวจในปี 1911 เนื่องจากน้ำสีแดงเหมือนเลือดที่ไหลออกมาจากธารน้ำแข็ง ในตอนแรกจึงคิดว่าเกิดจากการเจริญเติบโตอย่างมหาศาลของสาหร่าย หลังจากทำการวิจัยมานานกว่าศตวรรษ ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์ก็ได้นำผลการสังเกตล่าสุดมารวมกับเทคนิคการสำรวจทางธรณีฟิสิกส์ เพื่อไขปริศนาสาเหตุของการเกิดน้ำตกเลือดได้อย่างสมบูรณ์ พวกเขายังได้ค้นพบทะเลสาบน้ำเค็มโบราณที่มีอายุประมาณ 1.5 ล้านปี ซึ่งถูกปิดผนึกอยู่ใต้น้ำแข็ง และโลกแห่งสิ่งมีชีวิตลึกลับที่สามารถเจริญเติบโตได้โดยไม่ต้องอาศัยแสงแดดอีกด้วย

จากรายงานของ NDTV และ ScienceAlert น้ำตกบลัดฟอลส์ตั้งอยู่บนธารน้ำแข็งเทย์เลอร์ในหุบเขาแห้งแม็กเมอร์โดของทวีปแอนตาร์กติกา แหล่งกำเนิดของน้ำตกไม่ใช่แม่น้ำบนพื้นผิว แต่เป็นทะเลสาบใต้ดินที่มีความเค็มสูงมาก อยู่ลึกประมาณ 400 เมตรใต้แผ่นน้ำแข็ง การวิจัยระบุว่าเมื่อประมาณ 1.5 ล้านปีก่อน บริเวณนี้เคยเชื่อมต่อกับมหาสมุทร เมื่อธารน้ำแข็งค่อยๆ เคลื่อนตัวไปข้างหน้า มันได้ปิดกั้นน้ำทะเลบางส่วนไว้ใต้แผ่นน้ำแข็งหนา ทำให้เกิดทะเลสาบที่มีความเค็มสูงมากและแยกตัวออกจากโลกภายนอกอย่างสิ้นเชิง เนื่องจากมีความเข้มข้นของเกลือสูงกว่าน้ำทะเลทั่วไปมาก ทะเลสาบจึงยังคงเป็นของเหลวแม้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์หลายสิบองศา โดยน้ำจะค่อยๆ ซึมออกมาทางรอยแตกที่ฐานของธารน้ำแข็ง

ส่วนสีแดงเลือดที่น่าขนลุกนั้น งานวิจัยล่าสุดยืนยันว่าไม่ใช่เลือดหรือสาหร่ายสีแดงอย่างที่เคยคาดเดากันไว้ แต่เกิดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของน้ำเกลือเข้มข้นที่มีธาตุเหล็กสูงเมื่อสัมผัสกับออกซิเจนในอากาศ คล้ายกับการเกิดสนิม ทำให้สีของน้ำค่อยๆ เปลี่ยนเป็นสีแดงเข้ม การวิเคราะห์ด้วยความละเอียดสูงเพิ่มเติมเผยให้เห็นว่าสีแดงสดนั้นไม่ได้เกิดจากสนิม แต่เกิดจากอนุภาคนาโนจำนวนมากที่มีธาตุต่างๆ เช่น เหล็ก ซิลิคอน แคลเซียม อะลูมิเนียม และโซเดียม การค้นพบนี้ยังอธิบายได้ว่าทำไมวงการวิทยาศาสตร์จึงไม่สามารถอธิบายสีที่เป็นเอกลักษณ์ของน้ำตกเลือดได้อย่างสมบูรณ์ในอดีต

นอกเหนือจากการไขปริศนาที่มาของสีแดงแล้ว นักวิทยาศาสตร์ยังพยายามทำความเข้าใจมานานแล้วว่าน้ำเค็มที่ฝังอยู่ลึกใต้แผ่นน้ำแข็งนั้นทะลุผ่านแผ่นน้ำแข็งหนาหลายร้อยเมตรขึ้นมาสู่ผิวน้ำได้อย่างไร ย้อนกลับไปในปี 2017 ทีมวิจัยได้ใช้เทคโนโลยีการสำรวจด้วยคลื่นเสียงสะท้อน (Radio Echo Sounding หรือ RES) เพื่อทำแผนที่เครือข่ายช่องทางน้ำเค็มใต้ดินที่ซับซ้อนใต้ธารน้ำแข็งเทย์เลอร์เป็นครั้งแรก ซึ่งยืนยันว่าน้ำเค็มเข้มข้นเคลื่อนตัวขึ้นมาตามรอยแตกของธารน้ำแข็ง งานวิจัยล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร Antarctic Science ยังระบุเพิ่มเติมว่า เมื่อธารน้ำแข็งเคลื่อนตัวไปข้างหน้า น้ำหนักของชั้นน้ำแข็งจะบีบอัดน้ำเค็มใต้ดินอย่างต่อเนื่อง ทำให้ความดันภายในเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เมื่อความดันเกินขีดจำกัดความทนทานของน้ำแข็ง รอยแตกก็จะเปิดออกอย่างฉับพลัน และน้ำเค็มที่มีแรงดันสูงก็จะพุ่งออกมาสู่ผิวน้ำ ก่อให้เกิดน้ำตกสีเลือดอันโด่งดัง นักวิจัยใช้ระบบระบุตำแหน่ง GPS เซ็นเซอร์ความร้อน การถ่ายภาพแบบไทม์แลปส์ และข้อมูลการเฝ้าติดตามเป็นเวลาหลายปี ค้นพบว่าความสูงของพื้นผิวธารน้ำแข็งเทย์เลอร์ลดลงประมาณ 0.6 นิ้ว (ประมาณ 1.5 เซนติเมตร) และอัตราการไหลช้าลงประมาณ 10% ซึ่งเป็นการยืนยันความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างการไหลของน้ำใต้ดินและการเปลี่ยนแปลงของธารน้ำแข็ง

ที่น่าประหลาดใจยิ่งกว่านั้นคือ ทะเลสาบน้ำเค็มใต้ดินแห่งนี้ ซึ่งถูกปิดผนึกมานานกว่าล้านปี ได้ก่อให้เกิดชุมชนจุลินทรีย์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว เนื่องจากชั้นน้ำแข็งปิดกั้นแสงแดดและออกซิเจน จุลินทรีย์เหล่านี้จึงไม่สามารถดำรงชีวิตได้ด้วยกระบวนการสังเคราะห์แสง แต่จะได้รับพลังงานผ่านปฏิกิริยาเคมีโดยใช้แร่ธาตุต่างๆ เช่น เหล็กและกำมะถัน เพื่อดำรงชีวิตในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงนี้ ทีมวิจัยเชื่อว่ารูปแบบการอยู่รอดนี้พลิกผันความเข้าใจของมนุษย์เกี่ยวกับเงื่อนไขสำหรับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต และยังแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่สิ่งมีชีวิตอาจยังคงมีอยู่บนดาวเคราะห์ดวงอื่น แม้จะไม่มีแสงแดดและออกซิเจนก็ตาม

นักวิทยาศาสตร์ชี้ว่า น้ำตกบลัดฟอลส์ไม่เพียงแต่เป็นหนึ่งในสิ่งมหัศจรรย์ทางธรรมชาติที่ลึกลับที่สุดของทวีปแอนตาร์กติกาเท่านั้น แต่ยังเป็นห้องปฏิบัติการทางธรรมชาติที่สำคัญสำหรับการศึกษาเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมสุดขั้ว วิวัฒนาการทางชีวภาพ และการเปลี่ยนแปลงของธารน้ำแข็งอีกด้วย เนื่องจากเชื่อกันว่าดาวอังคาร รวมถึงดวงจันทร์ยูโรปาของดาวพฤหัสบดี และดวงจันทร์เอนเซลาดัสของดาวเสาร์ อาจมีมหาสมุทรเหลวอยู่ใต้พื้นผิว ระบบนิเวศจุลินทรีย์ใต้พื้นผิวที่เปิดเผยโดยน้ำตกบลัดฟอลส์จึงถือเป็นข้อมูลอ้างอิงที่สำคัญสำหรับการสำรวจสิ่งมีชีวิตนอกโลก และคาดว่าจะนำมาซึ่งความก้าวหน้าครั้งสำคัญในด้านดาราชีววิทยาในอนาคต