Nem nehéz megtalálni a természeti csodákat a Yellowstone Nemzeti Parkban, de a park legnagyobb meleg forrása talán a legfigyelemreméltóbb, és nem csak a mérete miatt: a Grand Prismatikus Tavaszt elnevezve, a forró forrás rendkívül forró vizet sugároz - és lenyűgözően prizmatikus színű - a központjától.
Nagy prismatikus tavasz magas szempontból. Yellowstone Nemzeti Park, Wyoming, Amerikai Egyesült Államok. (© Don Johnston / Összes kanadai fotó / Corbis) Ne módosítsa a színbeállításokat - a Grand Prismatikus Tavasz valóban szivárványszínű, követve a fehér fény spektrumát (vörös-kék). A tavaszt először hivatalosan leírta és elnevezte a Hayden-expedíció 1871-ben, ez volt az első szövetségileg finanszírozott feltárás annak, ami Yellowstone-nak vált. Az expedíció vezetője, Ferdinand Hayden írta:
Az emberi művészet által valaha elképzelhető semmi nem felel meg ezeknek a figyelemre méltó prizmatikus forrásoknak a sajátos élénkségével és színének finomságával. Az élet privilégiummá és áldássá válik, miután megismerte és alaposan megérezte a természet ezen páratlan képességeit.
De mi okozza a forró forrás csodálatos elszíneződését? Mindez annak a hőszerelő baktériumoknak köszönhető, amelyek a tavaszt otthonnak hívják.
A különböző szín a tavasztól eltérő életet jelent. (© klaus Lang / Összes kanadai fotó / Corbis) Meleg források akkor alakulnak ki, amikor a fűtött víz a Föld felszínén lévő repedések miatt lép fel. Ellentétben a gejzírekkel, amelyeknek akadályai vannak a felület közelében (következésképpen kitörésüknek), a forró forrásokból származó víz akadálymentesen áramlik, és így a forró víz folyamatos ciklusa felmelegszik, lehűl és esik. A Nagy Prizmatikus Tavasszal ez az állandó ciklus különböző hőmérsékleten gyűrűket hoz létre a központ körül: nagyon, nagyon forró vízbuborékok képződnek a középtől felfelé, és fokozatosan lehűlnek, amikor eloszlik a rugó hatalmas felületén (370 láb átmérőn).
A forrás közepén lévő víz, amely felfelé buborékokat felvesz a föld alatti kamrákból, eléri a 189 Fahrenheit fok hőmérsékletet, ami túl melegvé teszi a legtöbb élet fenntartását (némelyik életnek sikerül létezni, ám csak a táplálkozó szervezetekre korlátozódik). szervetlen vegyi anyagok, például hidrogéngáz). Mivel a medence közepén nagyon kevés ember él, a víz rendkívül tiszta és gyönyörű, mélykék színű (a kék hullámhosszok szétszóródásának köszönhetően - ugyanezen okból az óceánok és a tavak kéknek tűnnek szabad szemmel). Ahogy a víz eloszlik és lehűl, koncentrikus köröket hoz létre, különböző hőmérsékleten - mint például egy egymásra rakott matryoshka baba, ha az egyes baba eltérő hőmérsékletet jelent. És ezek a különféle hőmérsékleti gyűrűk kulcsfontosságúak, mivel mindegyik gyűrű nagyon különböző környezetet teremt, amelyben különféle típusú baktériumok élnek. És a különböző baktériumtípusok adják a tavasznak prizmatikus színeit.
Ezekben a gyűrűkben különböző szervezetek élnek, beleértve a cianobaktériumokat is, egyfajta baktérium, amely energiáját fotoszintézis útján nyeri el. Nézze meg az első sávot a középső részén kívül - látod azt a sárga színét? Ennek köszönhetően egy bizonyos típusú cianobaktérium, a Synechococcus, amely abban a hőmérsékleti sávban él szélsőséges stresszhatások alatt. Ennek a víznek a hőmérséklete alighű elegendő ahhoz, hogy 165 ° F-on életképes legyen, de a baktériumok is inkább a 149 ° F-hoz közelebb eső hőmérsékleteket részesítik előnyben. De a nagy mennyiségű fény stresszt is okoz a Synechococcus élőhelyén.
A Nagy Prizmatikus Tavasz szivárványszínét a benne élő különböző szervezetek kapják meg. (© Frank Lukasseck / Corbis) A Grand Prizma tavasz körüli terület gyakorlatilag nem fák vagy bármilyen árnyékban van. Ez nem csak a turisták problémája, hanem a Synechococcus számára is kihívás. Nincs menekülés a napról, és a Yellowstone magas magasságánál a nap sugarai által kibocsátott ultraibolya fény rendkívül, rendkívül durva lesz.
De annak ellenére, hogy túl nyitott és túl forró vízben élnek, a Synechococcus a fotoszintetikus pigmentek egyensúlyán keresztül képes túlélni - kémiai vegyületek, amelyek csak a látható fény bizonyos hullámhosszait tükrözik, és különféle színűeknek tűnnek. A fotoszintézis elsődleges pigmente a klorofill, amelyet zöldnek tekintünk. De a klorofillszintet időnként meghaladhatja egy kiegészítő pigment, a karotinoidok néven ismert. A karotinoidok vörös, narancs vagy sárga; a Synechococcus sárga színe pontosan ugyanaz a pigment, a béta-karotin, amely magas koncentrációban teszi a sárgarépa narancsát.
A karotinoidok védik a Synechococcus sejteket a szélsőséges napsugárzástól azáltal, hogy megragadják a durva hullámhosszokat (mint például az ultraibolya), és az energiát a klorofill pigmentekbe juttatják, amelyek a fényenergiát kémiai energiává alakítják. Tehát, mivel a sárga hőmérsékleti sávban élő Synechococcus szélsőséges körülmények között él, több karotinoidot termel, mint amennyire optimális hőmérsékleti körülmények között élnének (mint például a külső gyűrűkben), így a sáv sárga színű lesz. Ha kis mennyiségű Synechococcus-t le kellene sorakoztatni a hőmérsékleti sáv felső részéről, vagy ha a Synechococcus-ot olyan helyen találja, ahol kevésbé éles a napfény, a Synechococcus jobban hasonlít a kék-zöld algákra, amelyeket a tavakban szoktunk látni. és más tavak. Mivel a Synechococcus színe annyira függ a napfénytől, ez azt is jelenti, hogy télen, amikor kevésbé esik a nap, a baktériumok kevesebb karotinoidot termelnek, ezért kevésbé sárga és jobban kék-zöld színűek.
A sárga sávból kifelé haladva a forró forrás hőmérséklete elkezdi lehűlni, és a hőmérséklet lehűlésekor a baktériumok élete sokrétűbb csoportja virágozhat. A synechococcusok továbbra is a narancssárga sávban élnek (ami körülbelül 149 Fahrenheit fok), de velük egy másik típusú baktérium, az úgynevezett chloroflexi baktérium csatlakozik hozzájuk. Néhány kloroflex baktérium szintén fotoszintézisű, de különféle klorofill és különböző típusú karotinoidok felhasználásával termel energiát, amelyek kissé eltérő színben mutatkoznak meg. Ennek a színváltozásnak a nettó eredménye a narancssárga szín, amelyet a képeken látsz - nem az, hogy minden baktérium külön-külön narancssárganak nyilvánul meg, hanem az, hogy a különféle baktériumok együttes színe narancssárga. És az a narancssárga szín, mint a mellette levő gyűrű sárga, a karotinoidokból származik, amelyeket ezek a baktériumok termelnek, hogy megvédjék magukat a Yellowstone nyári napjának kemény fényétől.
A legkülső gyűrű a legmenőbb, 131 ° F körül, és a legváltozatosabb baktériumközösség otthona. Mivel még több organizmus képes élni a legkülső gyűrűben, különféle karotinoidjaik keveréke a leg sötétebb színű - a vörösbarna fajta, amit a fényképeken lát.
A tavasztól az évszak függvényében ingadozhat. (© David Santiago Garcia / Aurora Fotók / Corbis) A Grand Prizmatikus Tavasz megtekintéséhez, amíg Yellowstone-ban járatunk, menjünk a Midway Gejzír medencébe, kb. Félúton a park Madison és az Old Faithful régiók között. Az ott lévő parkolótól menjen tovább az ösvényen dél felé a Firehole folyó felé. Az ösvény a forró forrás mellett vezet, de a tavasz színeinek igazán látványos kilátásáért kapj némi magasságot. Próbáljon túrázni a Midway Bluff felé, ahonnan csodálatos kilátás nyílik a Midway-medencére és az alsó forró forrásra.
