¿Cómo se formó este estanque extraño, super salado en la Antártida?

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En el fondo del mundo, en un gélido desierto antártico, se encuentra un estanque extraño de unos pocos centímetros de profundidad que es tan salado que permanece líquido incluso a temperaturas de menos 58 grados Fahrenheit (menos 50 grados Celsius).

La fuente de la carga de sal inusualmente pesada y pura del estanque ha sido un misterio geoquímico desde que se descubrió durante una expedición de 1961. Los científicos generalmente habían asumido que Don Juan Pond -una jugada de los nombres de los pilotos de helicóptero de la expedición- se alimentaba de aguas subterráneas profundas, pero un documento ampliamente publicitado de 2013 sugirió que las sales provenían de una fuente menos profunda.

En el nuevo estudio, publicado el 15 de septiembre en la revista Earth and Planetary Science Letters, los investigadores usaron modelos computarizados de la química del estanque para disputar ese hallazgo.

Debido a que el área es uno de los análogos terrestres más cercanos a Marte, comprender cómo el agua fluye a través del estanque y el área circundante podría ayudar a los científicos a comprender el comportamiento de características similares en el Planeta Rojo. [The 7 Most Mars-Like Places on Earth]

La sal en Don Juan Pond no es lo mismo que las cosas que se rocían en los alimentos. En cambio, es cloruro de calcio al 95%, lo que reduce significativamente el punto de congelación del agua, lo que ayuda a que el estanque permanezca líquido incluso en el crudo invierno antártico.

El líquido en el Estanque Don Juan, ubicado en Wright Valley, en la Antártida, tiene casi un 45 por ciento de sales por peso.

            Crédito: Pierre Roudier / Flickr

Es raro que la naturaleza produzca una solución de agua tan pura, dijo el coautor del estudio Jonathan Toner, un geoquímico de la Universidad de Washington. Desde una perspectiva química, "es como entrar a la habitación y ver un elefante rosado", le dijo a Live Science.

Toda esa sal hace que el agua sea más espesa y viscosa que el agua que se vierte de los grifos o las vueltas en las playas, dándole la consistencia de un almíbar diluido, dijo Toner.

El estanque es muy salado (alrededor del 40 por ciento en peso) debido a una combinación de dos factores: la alta tasa de evaporación en el ambiente extremadamente seco de los valles secos de McMurdo, donde se encuentra, y la capacidad del cloruro de calcio para formar mucho más soluciones concentradas que la sal común de mesa (cloruro de sodio).

Pero de dónde viene esa sal y por qué el estanque es tan químicamente puro han sido misterios de larga data. Y son difíciles de responder porque el estanque fue designado como área protegida para evitar cualquier contaminación, por lo que existen restricciones para el muestreo y el estudio del área .

El estudio de 2013 usó fotografía de lapso de tiempo para monitorear el flujo de agua alrededor del estanque. Los autores concluyeron que el cloruro de calcio en el suelo circundante estaba absorbiendo agua de la atmósfera cada vez que la humedad alcanzaba su punto máximo, un proceso llamado delicuescencia. Esa agua era visible como vetas de tierra oscurecida en las laderas cercanas al estanque. Los autores creen que el deshielo periódico luego lava las sales en el estanque. [Photographic Proof of Climate Change: Time-Lapse Images of Retreating Glaciers]

"Pero estamos totalmente en desacuerdo" con las conclusiones de los autores del estudio, dijo Toner. "Creo que realmente no consideraron la evidencia pasada de una fuente de agua subterránea profunda".

Él y sus colegas compararon las dos posibles fuentes del agua subterránea salina y el proceso descrito en el documento de 2013 con un modelo de química que comparaba la composición del agua del estanque con lo que se esperaría que evolucionara a través de la evaporación de esas dos fuentes diferentes .

Descubrieron que la fuente de agua subterránea profunda "coincide exactamente con una precisión asombrosa", mientras que la fuente más superficial "no está cerca", dijo Toner.

El estudio aún deja abierta la cuestión de dónde proviene en última instancia el agua subterránea profunda. Toner y sus colegas piensan que el agua salada se filtra a través de los suelos congelados e interactúa con los minerales circundantes de una manera que produce columnas purificadas de cloruro de calcio (que han detectado al perforar el suelo), dijo Toner. Pero este proceso ocurre mucho más lentamente que el estudio propuesto en 2013, desde miles hasta decenas de miles de años.

Jay Dickson, uno de los autores del artículo de 2013 y científico planetario de Caltech, no cree que el nuevo estudio refute el suyo porque no aborda la cuestión de la fuente definitiva de la sal. Cree que los procesos descritos en cada artículo pueden estar conectados, aunque Toner no está de acuerdo.

El nuevo estudio también muestra que el estanque está siendo barrido continuamente, dijo Toner, sugiriendo que está conectado a un extenso sistema de aguas subterráneas que también está alimentando a otro lago en el valle que es rico en cloruro de calcio, aunque no tan puro. También cree que las vetas superficiales de agua podrían ser otra manifestación del sistema de agua subterránea. [See Photos of Antarctica’s Subglacial Lake Whillans]

Comprender ese sistema, así como las vetas superficiales de agua absorbidas por los suelos salados, podría ayudar a revelar más acerca de las características similares en la superficie de Marte. Sin embargo, es virtualmente imposible que Mars tenga un extenso sistema de agua subterránea porque simplemente hace demasiado frío, dijo Dickson.

"Si tienen razón, que es una fuente profunda de agua subterránea, [then] eso no está sucediendo hoy en Marte", le dijo a Live Science.

Toner formará parte de un equipo que explorará y tomará muestras del área alrededor de Don Juan Pond en diciembre para encontrar más evidencia del origen de las sales y las posibles conexiones a un sistema de aguas subterráneas más grande.

Artículo original sobre Live Science.

        

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