بحيرة أنتاركتيكا المالحة والتي لا تتجمد أبداً

تُعد بحيرة دون خوان، الواقعة في وديان ماكموردو الجافة شديدة البرودة بالقارة القطبية الجنوبية، من أكثر المسطحات المائية ملوحةً على وجه الأرض، إذ تتجاوز نسبة ملوحتها 40%. هذه الكمية الهائلة من الملح تمنح مياهها قوامًا لزجًا يمنعها من التجمد، حتى عندما تنخفض درجات الحرارة في الوديان الجافة إلى 58 درجة فهرنهايت تحت الصفر (50 درجة مئوية تحت الصفر). يبلغ عمق هذه البركة الفريدة حوالي 10 سنتيمترات (4 بوصات)، وهي أصغر قليلاً من مساحة ستة ملاعب كرة قدم مجتمعة. وقد سُميت البركة تخليدًا لطياري مروحيات البحرية الأمريكية، دونالد رو وجون هيكي، اللذين اكتشفاها خلال رحلة استطلاعية عام 1961. وعلى الرغم من وجود بحيرات أخرى في الوديان الجافة، إلا أن بحيرة دون خوان تظل الأكثر ملوحةً، مما يميزها عن غيرها التي تتجمد معظم أيام السنة.

لماذا لا تتجمد بحيرة دون خوان رغم البرودة القارسة؟

تكمن الإجابة في تركيبتها الكيميائية الفريدة؛ تحتوي بحيرة دون خوان على مستويات مرتفعة جدًا من كلوريد الكالسيوم. هذا الملح شديد الذوبان يعمل على خفض درجة تجمد الماء بشكل كبير عن طريق فصل جزيئات الماء، مما يمنعها من التجمع لتكوين بلورات جليدية. وبنسبة ملوحة تبلغ 40%، تتجاوز ملوحة هذه البحيرة بكثير ملوحة البحر الميت، الذي تصل ملوحته إلى 34%، وتفوق ملوحة محيطات الأرض باثني عشر ضعفًا، حيث تبلغ ملوحة المحيطات 3.5% فقط.

ما سر اهتمام العلماء ببحيرة دون خوان؟

يبدي العلماء اهتمامًا بالغًا ببركة دون خوان لما تشابهه من ظروف قاسية مع تلك الموجودة على سطح المريخ. الكوكب الأحمر يتميز ببرودته الشديدة وجفافه وثرائه بأنواع مختلفة من الأملاح، مع احتمال وجود الماء. وقد كشفت الأبحاث عن أدلة على وجود حياة ميكروبية بالقرب من بحيرة دون خوان، مما يشير إلى قدرة بعض الكائنات الحية على البقاء في هذا المحلول الملحي شديد التركيز. وإذا كانت الحياة قادرة على الازدهار في هذه البيئة المتطرفة، فمن المحتمل أن تكون موجودة، أو كانت موجودة في الماضي، في مناطق مماثلة على سطح المريخ.

أوجه الشبه بين بحيرة دون خوان والمريخ

• البرودة والجفاف الشديدان.
• التركيزات العالية من الأملاح المختلفة.
• وجود خطوط داكنة على المنحدرات تُعرف بالسمات الخطية المتكررة، والتي تشير إلى تدفق المياه المالحة. هذه الخطوط تشبه تلك المرصودة على سطح المريخ، مما يدعم فرضية وجود عمليات مائية مماثلة هناك.

من أين تأتي مياه بحيرة دون خوان؟

يدرس العلماء بحيرة دون خوان منذ أكثر من 60 عامًا، لكن مصدر مياهها وكلوريد الكالسيوم فيها لا يزال موضوع نقاش. كانت الفرضية السائدة منذ اكتشاف البحيرة هي أن مياهها تتغذى من المياه الجوفية المتدفقة إلى السطح. ومع ذلك، قدمت دراسة أجراها جيولوجيون من جامعة براون عام 2013 نظرية بديلة، مفادها أن المياه تأتي من الرطوبة الجوية التي تحتجزها الأملاح في التربة، ثم تتسرب تدريجيًا إلى وادي رايت العلوي حيث تقع البحيرة.

الفرضيات المتنافسة حول مصدر المياه

• فرضية الرطوبة الجوية: تشير دراسة جامعة براون إلى أن الرطوبة من الغلاف الجوي تتكثف وتتفاعل مع الأملاح في التربة، ثم تتسرب ببطء لتغذي البحيرة. وقد التقط الباحثون آلاف الصور بتقنية التصوير الزمني التي أظهرت خطوطًا داكنة على المنحدرات، يُعتقد أنها رواسب رطبة غنية بالملح توجه المياه نحو البركة.
• فرضية المياه الجوفية: عادت هذه النظرية للظهور بقوة بعد دراسة أجريت عام 2017. استندت هذه الدراسة إلى محاكاة نموذجية، واقترحت أن التكوين الكيميائي الفريد لبحيرة دون خوان لا يمكن تفسيره إلا بوجود نظام جوفي عميق يمدها بالمياه.

الموقع الجغرافي لبحيرة دون خوان

تقع بركة دون خوان في الجزء العلوي من وادي رايت، وهو أحد الوديان الجافة في منطقة ماكموردو بأنتاركتيكا، وتحيط بها سلسلة جبال أسغارد وسلسلة جبال أوليمبوس. هذه المنطقة معروفة بظروفها القاسية التي تجعلها واحدة من أكثر البيئات شبه الصحراوية برودة وجفافاً على وجه الأرض.