Экосистемы с экстремальными условиями представляют собой важный объект изучения с точки зрения исследования жизни на ранней Земле, а также потенциально обитаемых космических объектах.

Одной из таких экосистем являются глубокие пещеры. Известно, что их горные породы обладают свойством флуоресценции. Предполагается, что на его основе можно установить происхождение данных структур и особенности местных сообществ организмов.

Объектом нового исследования астробиологов Университета Северной Айовы стала пещера Винд, расположенная в Южной Дакоте. Предмет – местные минералы и организмы. Работа была нацелена на расширение понимания химических процессов, происходящих в таких условиях и способствующих поддержанию жизни. Для изучения минералов ученые использовали ультрафиолетовые лампы, под воздействием которых различные участки пород светятся разными цветами в зависимости от примесей. Так, кальцит с примесью марганца светится в ультрафиолете розовым, некоторые глины – зеленым. Химический состав определяли на месте портативным спектрометром. Это важно для сохранения хрупких экосистем.

По результатам были обнаружены полосчатые кальцитовые образования с примесью марганца («зебровые кальциты»). Ученые полагают, что они были сформированы насыщенными марганцем водами, выработавшими данную пещеру. По их словам, это первое свидетельство такого механизма образования пещер.

Для пещеры Винд и других изученных пещер были составлены карты проходов, подземных ручьев, скальных образований и организмов.