Op Antarctica ligt een vijver genaamd de Don Juan vijver. Deze is gelegen in de Wright Valley (zie afbeelding 1) en is ontdekt in 1961 door George H. Meyer. Je zou denken dat op een vijver op Antarctica altijd geschaatst kan worden. Je kan echter beter gaan schaatsen in Nederland dan op deze vijver. Hoewel de vijver maximaal 91 cm diep is, is deze niet vaak bevroren. Dit komt doordat deze kleine vijver 1,3 keer zo zout is als de Dode Zee. Hoewel de temperatuur aan het oppervlakte kan dalen tot -50 graden Celsius in Antarctica, zal deze vijver dus niet snel bevriezen.
Het zoutgehalte van deze vijver is 33,8%. Toch is dit niet hetzelfde zout zoals je in zeewater vindt, natriumchloride (NaCl). Het merendeel van het zout in de Don Juan vijver bestaat uit calciumchloride (CaCl2). Water kan een verscheidenheid aan mineralen en elementen in zich oplossen en vervoeren. Als het water vervolgens verdampt dan blijven de opgeloste mineralen en elementen achter. Dit is het principe waardoor de Dode Zee zo ontzettend veel zout bevat, maar ook hoe de zoutafzettingen in het Middellandse Zee gebied zijn ontstaan. Maar waarom heeft deze vijver juist zoveel calciumchloride terwijl je op deze plek weinig verdamping kan verwachten? Er moet een bron zijn die het water naar de vijver toe brengt én daarbij calciumchloride met zich mee brengt.
Er is een ondergrondse aquifer onder de vijver. Deze diepe bron heeft wel een verhoogd gehalte in calciumchloride. Op 15 meter diep is het 17% en op 58 meter diep 18%. Als er genoeg aanvoer van zo een bron zou zijn met genoeg verdamping dan zou de vijver vol zout komen te staan. Echter zijn er weinig aanwijzingen die duiden op een opwelling van grondwater.
Er is een andere verklaring
Er zijn kleine waterweggetjes te zien op de vlakte van de vallei rondom de vijver (zie afbeelding 2). De vloeistof die stroomt ten oosten van de Don Juan vijver is relatief verrijkt in Ca2+ ten opzichte van Na+ en heeft lage Na+/Cl- waardes. De verrijking wordt positief beïnvloed doordat sneeuw sublimeert. Tevens wordt het calciumchloride zout snel vloeibaar bij lage vochtigheid. Dus in de zomerse maanden op Antarctica kan zelfs een beetje vochtigheid dit zout makkelijk meenemen. Om dit proces aan te tonen hebben onderzoekers de bodemvochtigheid gemeten op zo een waterweggetje en op een plek ver van het water weggetje af. Hierbij bleek dat er meer vocht in de bodem zit op en in het waterweggetje (de blauwe lijn in afbeelding 3) dan verder weg van het waterweggetje. De Don Juan vijver wordt dus langzaam gevoed door een klein bodemstroompje vol zout. In de loop van de tijd kan er een vijver ontstaan die ontzettend zout is.
Maar wat heeft dit alles te maken met Mars?
De hiervoor beschreven manier van het voortbewegen van het water is een aannemelijk model voor een hydrologisch systeem op het hedendaagse Mars. De temperatuur daar is namelijk ook erg koud, gemiddeld -55 graden Celsius jaarlijks met een maximum van 27 graden Celsius en een minimum van -143 graden Celsius. Deze koude Mars temperaturen sluiten namelijk een interactie tussen diep grondwater en het oppervlak uit. Maar er kan toch water ‘stromen’ over het oppervlak volgens het hierboven omschreven proces. De helling moet steil genoeg zijn om het stromen te bevorderen. Zouten die makkelijk vloeibaar kunnen worden, bevorderen ook het proces.
Meer lezen? Tip van de redactie.
Ga naar het artikel A Chemical Detective Story waarin het onderzoek naar het zoutgehalte van de Don Juan vijver wordt beschreven. Met mooie foto’s van het eigenlijke gebied.