Morze Martwe uchodzi za symbol ekstremalnego zasolenia. W przewodnikach turystycznych i podręcznikach geografii często pojawia się jako „najbardziej słone jezioro świata”. Tymczasem prawda jest bardziej złożona — istnieją naturalne zbiorniki znacznie bardziej słone, a absolutny rekord należy do miejsca, które wygląda raczej jak kałuża niż jezioro. Don Juan Pond na Antarktydzie to jeden z najbardziej niezwykłych akwenów na naszej planecie: maleńki, płytki i tak zasolony, że pozostaje ciekły nawet w temperaturach, przy których większość cieczy dawno zamieniłaby się w lód.
Gdzie znajduje się najbardziej słona woda na Ziemi?
Don Juan Pond leży w Dolinie Wrighta w rejonie McMurdo Dry Valleys — obszarze Antarktydy, który uchodzi za najbliższy ziemski odpowiednik pustyni. Opady są tu minimalne, a lodowce praktycznie nie docierają do dna dolin. Silne, suche wiatry katabatyczne odparowują wilgoć szybciej, niż zdąży się ona zgromadzić.
Zbiornik odkryto dopiero w 1961 roku podczas rekonesansu lotniczego US Navy. Nazwa nie ma nic wspólnego z legendarnym uwodzicielem — pochodzi od imion pilotów Donalda Roe’a i Johna Hickeya.
Kałuża z rekordem świata
Pod względem rozmiarów Don Juan Pond nie imponuje. Ma około 300 metrów długości, 100 metrów szerokości i zaledwie kilkadziesiąt centymetrów głębokości. Jego powierzchnia jest bardzo zmienna — w zależności od warunków pogodowych zbiornik może niemal zniknąć, a potem odtworzyć się ponownie.
To jednak, co czyni go wyjątkowym, to zasolenie dochodzące do około 475‰ (promili), czyli niemal 50% masowych. Oznacza to, że w kilogramie cieczy znajduje się prawie pół kilograma rozpuszczonych soli.
Dla porównania:
- ocean światowy — ok. 35‰
- Morze Bałtyckie — ok. 7‰
- Morze Martwe — ok. 260–340‰
Różnica jest więc ogromna — Don Juan Pond jest ponad dziesięciokrotnie bardziej zasolony niż oceany.
Dlaczego nie zamarza?
Klucz tkwi w składzie chemicznym. W większości słonych zbiorników dominuje chlorek sodu (NaCl), czyli zwykła sól kuchenna. W Don Juan Pond przeważa natomiast chlorek wapnia (CaCl₂).
Ta sól ma znacznie silniejsze właściwości obniżające temperaturę krzepnięcia wody. W efekcie solanka może pozostawać ciekła nawet poniżej −50 °C — temperatury typowej dla antarktycznych zim.
To zjawisko wynika z podstawowej właściwości roztworów: im więcej rozpuszczonych substancji, tym trudniej cząsteczkom wody ułożyć się w strukturę lodu. W przypadku CaCl₂ efekt jest szczególnie silny, ponieważ sól ta dysocjuje na więcej jonów niż NaCl.
Skąd bierze się ta solanka?
Don Juan Pond nie jest zasilany przez rzeki ani stałe strumienie. W tak ekstremalnie suchym środowisku byłoby to zresztą niemożliwe. Badania prowadzone m.in. przez naukowców z Brown University wykazały, że kluczową rolę odgrywa zjawisko delikwescencji.
Polega ono na tym, że silnie higroskopijne sole pochłaniają wilgoć bezpośrednio z powietrza, a także z topniejącego lodu znajdującego się pod powierzchnią gruntu. Powstaje gęsta solanka, która epizodycznie spływa po stokach do najniżej położonego miejsca — zagłębienia, gdzie tworzy się staw.
Woda nie wsiąka w podłoże, ponieważ dno stanowi nieprzepuszczalna warstwa wiecznej zmarzliny.
Minerał z piekielnej solanki
W rejonie Don Juan Pond po raz pierwszy opisano rzadki minerał — antarktycyt (CaCl₂·6H₂O). Powstaje on właśnie z bardzo stężonych solanek chlorku wapnia.
Minerał ten jest niestabilny w cieplejszym i wilgotniejszym klimacie, dlatego praktycznie nie występuje poza środowiskami polarnymi lub laboratoryjnymi.
Czy coś może tu żyć?
Wiele słonych jezior na świecie — w tym Morze Martwe — jest siedliskiem mikroorganizmów przystosowanych do życia w ekstremalnym zasoleniu. Don Juan Pond stanowi wyjątek.
Środowisko jest tu tak skrajne (bardzo niska temperatura, ekstremalne stężenie soli, brak stabilnej wody), że niemal nie stwierdza się aktywnego życia mikrobiologicznego. To jedno z najbardziej niegościnnych miejsc na powierzchni Ziemi.
Ziemski model Marsa
Warunki w McMurdo Dry Valleys przypominają pod wieloma względami środowisko Marsa: ekstremalna suchość, niskie temperatury, silne wiatry i obecność soli zdolnych utrzymywać wodę w stanie ciekłym.
Dlatego Don Juan Pond jest intensywnie badany przez astrobiologów. Solanki chlorku wapnia mogłyby istnieć również na Czerwonej Planecie, gdzie temperatura i ciśnienie uniemożliwiają trwałe istnienie zwykłej wody w stanie ciekłym.
Jeśli gdziekolwiek na Marsie mogą pojawiać się okresowe płynne roztwory, to prawdopodobnie właśnie w postaci bardzo słonych solanek.
Mały zbiornik, wielkie znaczenie
Don Juan Pond pokazuje, jak niezwykła potrafi być chemia naturalnych wód. Choć wygląda niepozornie, stanowi rekordzistę pod względem zasolenia, unikalne laboratorium procesów geochemicznych i jedno z najlepszych ziemskich okien na warunki panujące na innych planetach.
Zdjęcie w zajawce: Staw Don Juan na Antarktydzie. Fot. Pierre Roudier z Palmerston North w Nowej Zelandii, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons
