На дне Красного моря найдена «экстремальная жизнь», которой не должно существовать

Рассольные бассейны в морских пучинах — геологический архив и лаборатория изучения внеземной жизни.

Глубоко под прозрачной голубой поверхностью залива Акаба на морском дне расположены настолько соленые толщи, что они больше напоминают густой сироп, чем морскую воду. Эти скрытые озера называются рассольными бассейнами. Они аномалии не смешиваются с окружающим океаном, блокируют кислород и создают химические условия, которые убьют большинство морских обитателей.

Используя дистанционно управляемый подводный аппарат (ROV), команда OceanX на исследовательском судне OceanXplorer случайно обнаружила группу таких бассейнов всего в часе плавания от побережья Саудовской Аравии. Это открытие дает уникальную возможность изучить как древние катастрофы, так и современные стратегии выживания.

Рассол без кислорода

Рассольные бассейны образуются, когда залежи соли, погребенные под морским дном, растворяются и просачиваются вверх, скапливаясь в естественных впадинах. Поскольку рассол плотнее обычной морской воды, он остается на месте, как масло на сковороде, создавая подводные «береговые линии» и собственные течения. 

Резкий химический градиент — высокая соленость, отсутствие кислорода, экзотические металлы — поддерживает микробы, способные выдерживать гораздо более суровые условия, чем в обычных морях.

Первым был обнаружен главный бассейн размером с футбольное поле на восточном склоне Арагонской впадины, затем поблизости нашли еще три поменьше. Разломы в морском дне растянули земную кору, образовав впадину, где скапливается просачивающийся рассол.

На близком расстоянии

Для исследователей стало неожиданностью, что эти бассейны находятся всего в двух километрах от берега, поскольку ранее обнаруженные рассольные бассейны расположены далеко на континентальном склоне. Такая близость означает, что материал, смытый с суши во время наводнений, землетрясений или цунами, может попадать прямо в эти соленые впадины, делая их естественными «ловушками» региональной истории.

«Нам очень повезло. Открытие произошло в последние пять минут десятичасового погружения ROV, которое мы могли посвятить этому проекту», — поделился профессор Сэм Пуркис из Университета Майами.

Датчики ROV успели с оставшимся зарядом батареи зависнуть над мерцающей границей между рассолом и морской водой и собрать образцы воды и грязи для лабораторного изучения.

Фото: OceanX
a) Поверхность рассола на переднем плане накрывает «пляж» с богатым микробным сообществом (оранжево-серого цвета).
b) На глубине 1770 м система CTD Sea-Bird опускается через переход рассол-морская вода.
c) Резкий переход в плотности особенно заметен при впрыскивании биоразлагаемого красителя/
d) Небольшой (10 м2) бассейн с рассолом, расположенный в 50 м к западу от главного бассейна с валунами, сброшенными с близлежащего склона.

Летопись в грязи

Внутри большого бассейна исследователи углубились больше чем на три метра в липкий серый осадок. Каждый слой рассказывает свою историю: грубые зерна, выброшенные подводными оползнями, уголь, смытый во время пустынных паводков, и даже следы цунами. Вместе все это охватывает как минимум 1200 лет, образуя один из самых детальных геологических архивов залива Акаба. Выделяется один из слоев  — хаотичная смесь, соответствующая обломкам подводного оползня, датированного примерно 500 годами назад. Этот оползень, вероятно, вызвал сильное цунами вдоль побережий Египта и Саудовской Аравии — событие, упоминаемое в местном фольклоре, но редко учитываемое в современных картах рисков.

Экстремальные условия

Несмотря на химическую враждебность, края бассейнов кишат жизнью. Креветки роятся у границы рассола, хватая добычу, оглушенную солевым шоком. Угри ныряют вниз, чтобы схватить оцепеневшую рыбу, а затем отступают в насыщенную кислородом воду. Видео с ROV запечатлело даже глубоководную катрановую акулу, патрулирующую мерцающую границу рассола, как часовой.

Микробиологи изучают грязь в поисках незнакомых микробов. Подобные бассейны в Красном море уже дали молекулы, перспективные для борьбы с некоторыми видами рака. Экстремальная химия заставляет микробов изобретать белки и ферменты, не встречающиеся больше нигде — потенциальное сокровище для будущей медицины.

Внеземная жизнь

«Пока мы не поймем пределы жизни на Земле, будет трудно определить, могут ли другие планеты быть домом для каких-то живых существ», — заметил Пуркис.

Найденные им и его коллегами микробы процветают без кислорода, под огромным давлением и в условиях солености, в 4–8 раз превышающей уровень в открытом море. Условия на ледяных лунах — вроде Европы или Энцелада — могут быть схожими, что делает бассейны Акабы удобной моделью для проверки гипотез о пригодности других миров для жизни.

В отчете об исследовании в журнале Communications Earth & Environment также отмечается, что химический состав бассейнов напоминает жидкости, обнаруженные в древних соляных отложениях, пробуренных в Мексиканском заливе и других местах. Сравнивая образцы из залива Акаба с данными бурения, геохимики надеются уточнить модели эволюции океанов Земли — от первичных рассолов до насыщенных кислородом вод, поддерживающих современные пищевые цепи.

Почему это важно

Сейсмические разломы проходят прямо под курортами и портами Египта и Саудовской Аравии. Изучая следы подводных оползней и наводнений в осадках рассольных бассейнов, планировщики получают долгосрочную «карту» прошлых катастроф. Эта информация полезна для планирования строительства инфраструктуры — понимание движения осадков в Арагонской впадине поможет инженерам размещать трубопроводы, кабели и другие объекты так, чтобы их не погребло под водой или не обнажило следующим крупным оползнем.

Будущие экспедиции планируют зачерпнуть рассол прямо из его глубины — чтобы понять, как микробы реагируют на резкие изменения температуры и давления. Каждая проба, поднятая на палубу, может сузить границы возможного для жизни — как на нашей Земле, так и на других планетах, которые все еще ждут нашего визита.