Ritkaság manapság egy olyan, a tudomány számára teljesen új jelenséget felfedezni, amely különös és csodálatos módon bővíti a világ tárgykatalógusát. De ahogyan ez az elmúlt években megtörtént az érintetlen törzsekkel, a láthatatlan barlangokkal és a tengeri fenevadakkal, úgy nemrég az antarktiszi briniclek is megismertették a karosszék kalandorokkal, nagyrészt a BBC figyelemre méltó filmklipjének köszönhetően.

Bizarr, túlvilági szerkezetek, az úszó tengeri jégből a fagyos antarktiszi vizekbe nyúló fonák csápok.

Tipikusan egy új megfigyelés beleillik egy korábban felállított elméletbe, amelyet aztán alkalmazni és finomítani lehet a felfedezés pontos jellemzésére. De mivel a briniclek viszonylag újak a tudományos világban, nincs elméleti keret, amiből kiindulhatnánk. Melyik modell alkalmazható tehát a legjobban a briniclekre? Mi a leghasznosabb módja e szokatlan jeges struktúrák analógiájának?

A Julyan Cartwright, a Granadai Egyetem tudósa által vezetett új tanulmány igyekszik zászlórudat kitűzni és a brinicleket a “kémiai kert” elvének megnyilvánulásaként állítani.

A kémiai kertek a középiskolai kémiaórák egyik alapdarabjai – egy gyors, vizuálisan lenyűgöző kísérlet, amelynek legalábbis van esélye arra, hogy lekösse a tizenévesek figyelmét. Amikor egy fémsót (kék kertekhez használjunk réz-szulfátot, zöldekhez nikkel-szulfátot) nátrium-szilikát vizes oldatába juttatunk, a fémek kezdetben feloldódnak, de gyorsan szilárd szilikát ásványi héjakká alakulnak. Belül az oldat sós, kívül pedig tisztább, és az ozmotikus egyensúlyhiány miatt az ásványi anyag szerkezetében lévő apró réseken keresztül víz áramlik befelé. Az áramlás növeli a belső térfogatot, végül kilyukasztja a héjat, és lehetővé teszi, hogy a sóban gazdag oldat tovább áramoljon a vízbe. A kémiai fronton a “héjképződés-ozmotikus egyensúly helyreállítása-kristálykitörés” ciklus megismétlődik, ami egy előrehaladó, dendritikus szilárd szerkezethez vezet.

A brinikulák fogalmilag hasonló módon értelmezhetők. Ahogy a tél leszáll a Déli-óceánra, jég kezd kialakulni. A jég azonban vízmolekulák szilárd mátrixa, és a tengervízben található sók nem engedik, hanem vékony filmekben koncentrálódnak, amelyek sós, viszkózus tócsákat alkotnak. A rettenthetetlen vízmolekulák az ozmotikus differencia által ösztönözve átpréselődhetnek a jéghéjon az alatta lévő tengervízből a sóoldatba. Amikor a táguló sósvíztócsa átnyomul a jégen, lefelé zuhan a tengervízbe; a magas sótartalma miatt szuperhűtött (ugyanannak az elvnek köszönhetően, amely a jeges utak sózását is szabályozza), a sós folyadék villámgyorsan megfagyasztja a tengervizet, amellyel érintkezik. Egy jégcső növekszik lefelé, amelyet a sókülönbség és az azt követő fagyáspontkülönbségek hajtanak.

Dr. Andrew Thurber azon kevés tudósok egyike, aki első kézből látta a sós víz növekedését. A Nemzeti Tudományos Alapítvány Sarkvidéki Programok Hivatala által támogatott posztdoktori ösztöndíjasként az állati ragadozás mikrobiális közösségekre és tápanyagciklusokra gyakorolt hatását vizsgálja az Antarktisz körüli óceánokban. Miközben a tengeri jég alá merül a minták után kutatva, Thurber fantasztikus jelenetet ír le, amelyet lefelé kúszó briniclek szakítanak meg. “Úgy néznek ki, mint az üvegből fújt, fejjel lefelé fordított kaktuszok” – mondja – “mintha Dr. Suess képzeletéből származnának. Hihetetlenül törékenyek, és a legkisebb érintésre is eltörhetnek.”

A közeli tengeri élőlények számára azonban a törékeny jéghüvelyek halálos fegyvert rejtenek: a fagyos sós víz képes megölni a rossz időben rossz helyre került állatokat. “Azokon a területeken, ahol korábban a sósvizek voltak, vagy a nagyon aktívak alatt, kis sósvizes pocsolyák képződnek, amelyeket mi a halál fekete pocsolyáinak nevezünk” – számol be Thurber. “Ezek egészen tiszták lehetnek, de sok olyan tengeri állat csontvázát tartalmazzák, amelyek véletlenül beléjük tévedtek.”

A brinicles tudományos tanulmányozása még korai stádiumban van, de ezek a rejtélyes jeges ujjak figyelemre méltó kiegészítői a természet repertoárjának.