“Le cascate di sangue sono una fuoriuscita di un pennacchio di acqua salata contaminata da ossido di ferro, che si verifica sulla lingua del ghiacciaio Taylor sulla superficie coperta di ghiaccio del lago Bonney occidentale nella valle Taylor delle valli secche McMurdo nella Terra Vittoria, Antartide orientale. L’acqua ipersalina ricca di ferro emerge sporadicamente da piccole fessure nelle cascate di ghiaccio. La fonte di acqua salata è una piscina subglaciale di dimensioni sconosciute sovrapposta a circa 400 metri di ghiaccio a diversi chilometri dal suo piccolo sbocco a Blood Falls.
Il deposito rossastro fu trovato nel 1911 dal geologo australiano Griffith Taylor, che per primo esplorò la valle che porta il suo nome. I pionieri dell’Antartide dapprima attribuirono il colore rosso alle alghe rosse, ma più tardi fu dimostrato che era dovuto solo agli ossidi di ferro. Gli ossidi ferrici idrici scarsamente solubili si depositano sulla superficie del ghiaccio dopo che gli ioni ferrosi presenti nell’acqua salata non congelata sono ossidati a contatto con l’ossigeno atmosferico. Gli ioni ferrosi più solubili sono inizialmente disciolti in vecchia acqua marina intrappolata in un’antica sacca rimasta dall’Oceano Antartico quando un fiordo fu isolato dal ghiacciaio nella sua progressione durante il Miocene, circa 5 milioni di anni fa, quando il livello del mare era più alto di oggi.
A differenza della maggior parte dei ghiacciai antartici, il ghiacciaio Taylor non è congelato alla roccia, probabilmente, per la presenza di sali concentrati dalla cristallizzazione dell’antica acqua marina imprigionata sotto di esso. La crio-concentrazione dei sali si è verificata nell’acqua marina profonda relitta quando il ghiaccio puro si è cristallizzato e ha espulso i suoi sali dissolti mentre si raffreddava a causa dello scambio di calore dell’acqua marina liquida prigioniera con l’enorme massa di ghiaccio del ghiacciaio. Di conseguenza, l’acqua marina intrappolata si concentrava in salamoie con una salinità da due a tre volte quella dell’acqua media dell’oceano. Un secondo meccanismo che a volte spiega anche la formazione di salamoie ipersaline è l’evaporazione dell’acqua dei laghi di superficie direttamente esposti all’atmosfera polare molto secca nelle valli secche di McMurdo. Le analisi degli isotopi stabili dell’acqua permettono, in linea di principio, di distinguere tra i due processi, a condizione che non ci sia un mescolamento tra salamoie di diversa formazione. Il fluido ipersalino, campionato fortuitamente attraverso una crepa nel ghiaccio, era privo di ossigeno e ricco di solfato e ione ferroso. Il solfato è una firma geochimica residua delle condizioni marine, mentre il ferro solubile divalente è stato probabilmente liberato in condizioni di riduzione dai minerali del bedrock subglaciale che sono stati esposti alle intemperie dall’attività microbica.
Le analisi chimiche e microbiche indicano che si è sviluppato un raro ecosistema subglaciale di batteri autotrofi che metabolizza il solfato e gli ioni ferrici. Secondo il geomicrobiologo Jill Mikucki del Dartmouth College, i campioni di acqua da Blood Falls contenevano almeno 17 diversi tipi di microbi e quasi nessun ossigeno. Una spiegazione può essere che i microbi utilizzano solfato come catalizzatore per respirare con ioni ferrici e metabolizzare le quantità microscopiche di materia organica intrappolata con loro. Un tale processo metabolico non era mai stato osservato prima in natura. Un’osservazione sconcertante è la coesistenza di ioni Fe2+ e SO42- in condizioni anossiche. Infatti, nessun anione solfuro (HS-) si trova nel sistema. Questo suggerisce un’interazione intricata e poco compresa tra lo zolfo e i cicli biochimici del ferro. Secondo Mikucki et al. (2009), la piscina subglaciale ora inaccessibile è stata sigillata da 1,5 a 2 milioni di anni fa e trasformata in una sorta di “capsula del tempo”, isolando l’antica popolazione microbica per un tempo sufficientemente lungo da evolversi indipendentemente da altri organismi marini simili. Potrebbe spiegare come altri microrganismi in precedenza sarebbero sopravvissuti quando la Terra, forse, era interamente congelata secondo l’ipotesi della Terra a palla di neve. In effetti, gli oceani ricoperti di ghiaccio potrebbero essere stati l’unico rifugio per gli ecosistemi microbici quando la Terra era apparentemente coperta dai ghiacciai alle latitudini tropicali durante l’eone Proterozoico, circa 650 – 750 milioni di anni fa.”
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