Kolory Dallol powstają głównie dzięki żelazu, soli i skrajnej chemii, a nie roślinom
Dallol w etiopskiej depresji Danakil wygląda jak paleta żółci, zieleni, czerwieni i bieli, ale jego barwy nie wymagają bujnego życia mikrobiologicznego. Badania geochemiczne wykazały, że wypływające tam solanki są jednocześnie bardzo gorące, skrajnie kwaśne i nasycone solą, a do tego niezwykle bogate w żelazo. Gdy beztlenowy, kwaśny roztwór wydostaje się na powierzchnię, żelazo utlenia się i wytrącają się różne minerały. Wraz z parowaniem i krystalizacją soli powstają barwne tarasy, kominy i baseny.
Miejsce ekstremalne na kilka sposobów naraz
Dallol leży w depresji Danakil, poniżej poziomu morza, na grubych osadach ewaporatów powstałych po dawnych wkroczeniach morza. Płytkie intruzje magmy dostarczają ciepła i gazów, a woda krąży przez ogromne ilości soli. Badania opublikowane w ACS Earth and Space Chemistry opisały wypływy o temperaturze sięgającej około 108°C, pH bliskim zeru lub nawet formalnie ujemnym oraz solankę nasyconą chlorkiem sodu.
Skąd bierze się tyle żelaza
Kwaśne płyny agresywnie reagują z bazaltowymi skałami i innymi formacjami bogatymi w żelazo. W efekcie roztwór może transportować ogromne stężenia rozpuszczonego żelaza. Pod ziemią i tuż przy wypływie warunki są ubogie w tlen, dlatego duża część żelaza pozostaje w zredukowanej formie. Dopiero kontakt z atmosferą uruchamia kolejne etapy utleniania i tworzenia nowych związków.
Kolor pojawia się podczas utleniania
Badania Dallol wykazały, że paleta barw jest silnie związana z przemianami żelaza oraz jego kompleksami z chlorkami i siarczanami. W miarę dyfuzji tlenu i odparowywania wody wytrącają się między innymi minerały z grupy jarosytu oraz tlenowodorotlenki żelaza. Dlatego ten sam przepływ może zmieniać kolor wzdłuż swojej drogi. Białe osady soli sąsiadują z żółtymi, zielonymi i czerwonymi strefami powstałymi na różnych etapach reakcji.
Krajobraz potrafi zmieniać się szybko
Aktywne źródła Dallol nie są stałą instalacją. W badaniach terenowych obserwowano, że niektóre ujścia wygasały, a nowe pojawiały się w ciągu dni, natomiast wygląd konkretnych basenów potrafił zmieniać się w ciągu godzin. To efekt osadzania soli, zatykania przepływów, zmian ciśnienia i chemii. Fotografia jest więc migawką dynamicznego układu, a nie niezmiennym „kolorowym polem”.
A co z życiem?
Dallol stał się przedmiotem debaty o granicach życia. Różne zespoły badawcze uzyskiwały wyniki prowadzące do ostrożnych, częściowo odmiennych interpretacji dotyczących mikroorganizmów w najbardziej ekstremalnych niszach. Dla wyjaśnienia samych barw nie trzeba jednak rozstrzygać tej debaty: praca geochemiczna pokazuje, że dominujące procesy tworzące kolorowe osady można wyjaśnić nieorganiczną chemią żelaza, soli, utleniania i parowania.
Sam poziom kwasowości nie tłumaczy całej palety
Dwa roztwory o podobnym pH mogą wyglądać zupełnie inaczej, jeśli różnią się zawartością żelaza, chlorków, siarczanów i dostępnością tlenu. W Dallol to właśnie przechodzenie żelaza między różnymi formami chemicznymi oraz wytrącanie kolejnych faz mineralnych tworzy przestrzenny gradient barw. Dlatego zdanie „jest kolorowo, bo woda jest kwaśna” jest zbyt proste. Kwasowość umożliwia transport ogromnych ilości metali, lecz konkretne kolory pojawiają się dopiero w dalszych reakcjach.
Spór o życie uczy ostrożności w interpretowaniu wyglądu
Jedne badania raportowały struktury i sygnały molekularne interpretowane jako ślady mikroorganizmów w części środowisk Dallol, inne wskazały strefy, w których kombinacja skrajnej kwasowości, zasolenia i bardzo małej aktywności wody może przekraczać granice życia. Dodatkowym problemem są mineralne struktury przypominające komórki. To ważny kontekst astrobiologiczny: kolorowa lub „organicznie” wyglądająca forma nie jest sama w sobie dowodem biologii. Najpierw trzeba wykluczyć procesy czysto chemiczne.