Warum die Blutwasserfälle in der Antarktis rot sind

Die Blutwasserfälle in der Antarktis sind ein faszinierendes Naturphänomen, das seit über einem Jahrhundert Wissenschaftler beschäftigt. Der britische Geologe Thomas Griffith Taylor entdeckte sie 1911 während der Terra-Nova-Expedition in den McMurdo Dry Valleys. Aus einem Gletscher floss dunkelrotes Wasser, das später den Namen Blood Falls erhielt. Lange Zeit war unklar, wie das Wasser bei extrem niedrigen Temperaturen flüssig bleiben und welche Ursache die auffällige rote Farbe haben könnte. Erst moderne bildgebende Verfahren und mikrobiologische Studien haben die Geheimnisse gelüftet.

Die rote Farbe entsteht durch oxidiertes Eisen, das in Form von amorphen Nanokügelchen vorliegt. Diese Partikel sind etwa ein Hundertstel so groß wie menschliche rote Blutkörperchen und enthalten neben Eisen auch Silizium, Kalzium, Aluminium und Natrium. Unter dem Gletscher, in einer sauerstofffreien Umgebung, ist das Wasser klar. Sobald es an die Oberfläche tritt und mit Sauerstoff in Kontakt kommt, oxidiert das gelöste Eisen und bildet die charakteristischen rot-orangefarbenen Nanokügelchen. Diese Entdeckung wurde 2023 mit hochauflösenden Elektronenmikroskopen gemacht.

Das Wasser der Blutwasserfälle stammt aus einem hypersalinen Reservoir unter dem Taylor-Gletscher. Dieses Reservoir besteht aus altem Meerwasser, das vor etwa fünf Millionen Jahren eingeschlossen wurde, als die Region noch ein Fjord war. Durch den Vorschub des Gletschers wurde das Wasser isoliert und blieb über Jahrmillionen ohne Kontakt zur Atmosphäre oder Sonnenlicht. Der hohe Salzgehalt senkt den Gefrierpunkt, sodass das Wasser selbst bei antarktischen Temperaturen flüssig bleibt und einen Lebensraum für Mikroorganismen bietet.

In diesem extremen Ökosystem leben chemoautotrophe Mikroorganismen, die ihre Energie aus anorganischen Stoffen wie Eisen und Schwefel gewinnen. Sie sind auf die chemischen Verbindungen im Wasser und in den Gesteinen angewiesen. Besonders hervorzuheben sind Bakterien, die mit Thiomicrospira arctica verwandt sind und Schwefel oxidieren können. Diese Organismen überleben in völliger Dunkelheit, bei extremer Kälte und hohem Salzgehalt – ein Beweis für die Anpassungsfähigkeit des Lebens.

Die Blutwasserfälle dienen als Analogregion für die Suche nach außerirdischem Leben. Wissenschaftler nutzen sie, um Bedingungen zu simulieren, wie sie auf dem Mars oder dem Jupitermond Europa herrschen könnten. Dort gibt es ebenfalls unterirdische, salzige Wasserreservoire, die durch Eis isoliert sind. Die spektroskopische Analyse der Blutwasserfälle hilft, Methoden zu entwickeln, um ohne Bohrungen nach Lebensspuren zu suchen. Somit sind die Blutwasserfälle nicht nur ein geologisches Wunder, sondern auch ein Fenster zu möglichem Leben im Universum.