Δεν είναι δύσκολο να βρούμε φυσικά θαύματα μέσα στο Εθνικό Πάρκο του Yellowstone, αλλά η μεγαλύτερη θερμή πηγή του πάρκου μπορεί να είναι η πιο αξιόλογη και όχι μόνο για το μέγεθός της: ονομάστηκε Grand Prismatic Spring, το καυτό άνοιγμα ακτινοβολεί εξαιρετικά ζεστό νερό και εντυπωσιακό πρισματικό χρώμα - από το κέντρο του.
Μεγάλη πρισματική άνοιξη από ψηλά σημεία. Εθνικό Πάρκο Yellowstone, Ουαϊόμινγκ, Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής. (© Don Johnston / Όλες οι φωτογραφίες του Καναδά / Corbis) Μην προσαρμόζετε τις ρυθμίσεις χρωμάτων - η μεγάλη πρισματική άνοιξη είναι πραγματικά χρωματισμένη σε ουράνιο τόξο, ακολουθώντας το φάσμα του λευκού φωτός μέσω ενός πρίσματος (κόκκινο σε μπλε). Η άνοιξη αρχικά περιγράφηκε επισήμως και ονομάστηκε από την Hayden Expedition το 1871, η οποία ήταν η πρώτη διερευνητική έρευνα για το Yellowstone. Ο ηγέτης της αποστολής, Ferdinand Hayden, έγραψε:
Τίποτα που ποτέ δεν αντιλήφθηκε από την ανθρώπινη τέχνη θα μπορούσε να ισοδυναμεί με την ιδιόμορφη ζωντάνια και την λιτότητα του χρώματος αυτών των αξιόλογων πρισματικών πηγών. Η ζωή γίνεται ένα προνόμιο και μια ευλογία, αφού κάποιος έχει δει και σκεφτεί επιμελώς αυτούς τους ασύγκριτους τύπους πονηρών δεξιοτήτων της φύσης.
Αλλά τι προκαλεί το υπέροχο χρωματισμό της θερμής πηγής; Είναι όλα χάρη στα θερμότητα που αγαπούν τα βακτηρίδια που αποκαλούν το σπίτι άνοιξη.
Το διαφορετικό χρώμα σημαίνει διαφορετική ζωή την άνοιξη. (© Κλάους Λανγκ / Όλες οι Φωτογραφίες του Καναδά / Corbis) Οι θερμές πηγές σχηματίζονται όταν ζεσταίνεται νερό μέσα από ρωγμές στην επιφάνεια της Γης. Σε αντίθεση με τους gejesers, που έχουν εμπόδια κοντά στην επιφάνεια (εξ ου και οι εκρήξεις τους), το νερό από τις θερμές πηγές ρέει ανεμπόδιστα, δημιουργώντας έναν ασταμάτητο κύκλο ζεστού νερού που ανεβαίνει, ψύχεται και πέφτει. Στη μεγάλη πρισματική άνοιξη, αυτός ο σταθερός κύκλος δημιουργεί δακτυλίους διακριτής θερμοκρασίας γύρω από το κέντρο: πολύ, πολύ ζεστό νερό φυσαλίδες από τη μέση και σταδιακά δροσίζει καθώς εξαπλώνεται κατά μήκος της μαζικής επιφάνειας της άνοιξης (370 πόδια απέναντι).
Το νερό στο κέντρο του ελατηρίου, το οποίο φουσκώνει πάνω από 121 πόδια από τους υπόγειους θαλάμους, μπορεί να φτάσει σε θερμοκρασίες γύρω στους 189 βαθμούς Φαρενάιτ, γεγονός που το καθιστά πολύ ζεστό για να στηρίξει την περισσότερη ζωή (κάποια ζωή καταφέρνει να υπάρχει, αλλά περιορίζεται σε οργανισμούς που τροφοδοτούν ανόργανων χημικών ουσιών όπως αερίου υδρογόνου). Επειδή στο κέντρο της πισίνας υπάρχει πολύ λίγη ζωή, το νερό φαίνεται εξαιρετικά καθαρό και έχει ένα όμορφο, βαθύ μπλε χρώμα (χάρη στη διάσπαση των μπλε μήκη κύματος - για τον ίδιο λόγο οι ωκεανοί και οι λίμνες φαίνονται μπλε στο γυμνό μάτι). Αλλά καθώς το νερό εξαπλώνεται και ψύχεται, δημιουργεί ομόκεντρους κύκλους διαφόρων θερμοκρασιών - όπως μια στοίβα κούκλα matryoshka, αν κάθε κούκλα σημαίνει διαφορετική θερμοκρασία. Και αυτοί οι ξεχωριστοί δακτύλιοι θερμοκρασίας είναι το κλειδί, επειδή κάθε δακτύλιος δημιουργεί ένα πολύ διαφορετικό περιβάλλον που κατοικείται από διαφορετικούς τύπους βακτηρίων. Και είναι οι διαφορετικοί τύποι βακτηρίων που δίνουν στην πηγή τα πρισματικά χρώματα.
Μέσα σε αυτούς τους δακτυλίους ζουν διάφοροι οργανισμοί, συμπεριλαμβανομένων των κυανοβακτηρίων, ένας τύπος βακτηρίων που λαμβάνουν την ενέργεια τους μέσω της φωτοσύνθεσης. Κοιτάξτε την πρώτη μπάντα έξω από τη μέση-δείτε αυτό το κίτρινο χρώμα; Αυτό οφείλεται σε ένα συγκεκριμένο είδος κυανοβακτηρίων, Synechococcus, που ζει σε αυτή τη συγκεκριμένη ζώνη θερμοκρασίας κάτω από ακραίες καταστάσεις άγχους. Η θερμοκρασία αυτού του νερού είναι μόλις αρκετά δροσερή ώστε να είναι κατοικήσιμη, στους 165 ° F, αλλά τα βακτήρια προτιμούν τις θερμοκρασίες πιο κοντά στους 149 ° F. Αλλά μια αφθονία του φωτός επίσης εισάγει πίεση στο βιότοπο του Synechococcus .
Η Μεγάλη Πρισματική Άνοιξη παίρνει τα χρώματα του ουράνιου τόξου από διαφορετικούς οργανισμούς που ζουν σ 'αυτήν. (© Frank Lukasseck / Corbis) Η περιοχή γύρω από την Μεγάλη Πρισματική Άνοιξη είναι σχεδόν άδειο από δέντρα, ή οποιαδήποτε σκιά. Αυτό δεν είναι μόνο ένα πρόβλημα για τους τουρίστες, είναι επίσης μια πρόκληση για Synechococcus . Δεν υπάρχει διαφυγή από τον ήλιο, και στο ύψωμα του Yellowstone, το υπεριώδες φως από τις ακτίνες του ήλιου γίνεται εξαιρετικά σκληρό.
Αλλά ακόμα κι αν ζουν σε υπερβολικά εκτεθειμένο και πολύ ζεστό νερό, ο Synechococcus κατορθώνει να επιβιώσει, μέσα από μια ισορροπία των φωτοσυνθετικών χρωστικών - χημικών ενώσεων που αντανακλούν μόνο συγκεκριμένα μήκη κύματος ορατού φωτός, κάνοντάς τα να εμφανίζονται σε διάφορα χρώματα. Η κύρια χρωστική ουσία για τη φωτοσύνθεση είναι η χλωροφύλλη, η οποία βλέπουμε πράσινη. Αλλά τα επίπεδα της χλωροφύλλης μπορεί, κατά καιρούς, να ξεπεραστούν από μια βοηθητική χρωστική που είναι γνωστή ως καροτενοειδή. Τα καροτενοειδή είναι κόκκινα, πορτοκαλί ή κίτρινα. το κίτρινο του Synechococcus είναι ακριβώς το ίδιο χρώμα, β-καροτένιο, που σε υψηλές συγκεντρώσεις κάνει το πορτοκάλι που βλέπουμε στα καρότα.
Τα καροτενοειδή προστατεύουν τα κύτταρα Synechococcus από το ακραίο φως του ήλιου, συλλέγοντας σκληρά μήκη κύματος (όπως την υπεριώδη ακτινοβολία) και περνώντας εκείνη την ενέργεια σε χλωροφύλλη χρωστικές ουσίες, οι οποίες στη συνέχεια μετατρέπουν την φωτεινή ενέργεια σε χημική ενέργεια. Έτσι, επειδή οι Synechococcus που ζουν στην κίτρινη ζώνη θερμοκρασίας ζουν κάτω από σκληρές συνθήκες, παράγουν περισσότερα καροτενοειδή από ό, τι εάν ζούσαν σε βέλτιστες θερμοκρασιακές συνθήκες (όπως στους εξωτερικούς δακτυλίους) δίνοντας στο ζωνάκι το κίτρινο χρώμα. Εάν ήσαστε να απομακρύνετε μια μικρή ποσότητα του Synechococcus από την κορυφή εκείνης της ζώνης θερμοκρασίας ή να βρείτε τον Living Synechococcus όπου υπάρχει λιγότερο σκληρό φως του ήλιου, ο Synechococcus θα μοιάζει περισσότερο με το μπλε-πράσινο φύκι που συνηθίζαμε να βλέπουμε στις λίμνες και λίμνες αλλού. Δεδομένου ότι το χρώμα του Synechococcus εξαρτάται τόσο από το φως του ήλιου, σημαίνει επίσης ότι το χειμώνα, όταν ο ήλιος είναι λιγότερο σκληρός, τα βακτήρια παράγουν λιγότερα καροτενοειδή και ως εκ τούτου φαίνονται λιγότερο κίτρινα και πιο μπλε-πράσινα.
Προχωρώντας προς τα έξω από την κίτρινη ζώνη, η θερμοκρασία του θερμού ελατηρίου αρχίζει να κρυώνει και καθώς η θερμοκρασία κρυώνει, μπορεί να αναπτυχθεί ένα πιο ποικίλο σύνολο βακτηριδιακής ζωής. Ο Synechococcus εξακολουθεί να ζει στην πορτοκαλί λωρίδα (η οποία είναι περίπου 149 βαθμούς Φαρενάιτ), αλλά συνδέονται με ένα άλλο είδος βακτηρίων, γνωστό ως βακτήρια χλωροφλεξί. Ορισμένα βακτήρια χλωροφλεξί είναι επίσης φωτοσυνθετικά, αλλά παράγουν ενέργεια χρησιμοποιώντας διαφορετικούς τύπους χλωροφύλλης και διαφορετικούς τύπους καροτενοειδών, οι οποίοι εκδηλώνονται ως ελαφρώς διαφορετικά χρώματα. Το καθαρό αποτέλεσμα αυτής της ποικιλίας χρωμάτων είναι το πορτοκαλί χρώμα που βλέπετε στις εικόνες-δεν είναι ότι κάθε βακτήριο εκδηλώνεται ως πορτοκαλί ξεχωριστά, αλλά ότι το σύνθετο χρώμα όλων των διαφορετικών βακτηρίων που φαίνονται μαζί είναι πορτοκαλί. Και αυτό το πορτοκαλί χρώμα, όπως και το κίτρινο στο δαχτυλίδι δίπλα του, προέρχεται από καροτενοειδή, τα οποία τα βακτήρια αυτά παράγουν για να βοηθήσουν να προστατευθούν από το σκληρό φως του καλοκαιρινού ήλιου του Yellowstone.
Ο εξωτερικός δακτύλιος είναι ο πιο cool, στους 131 ° F περίπου, και είναι το σπίτι της πιο ποικίλης κοινότητας βακτηρίων. Καθώς ακόμα περισσότεροι οργανισμοί μπορούν να ζήσουν στον εξωτερικό δακτύλιο, ο συνδυασμός των διαφόρων καροτενοειδών τους παράγει το πιο σκούρο χρώμα όλων - το είδος του κόκκινου καφέ που βλέπετε στις φωτογραφίες.
Ανάλογα με την εποχή, το χρώμα του ελατηρίου μπορεί να κυμαίνεται. (© David Santiago Garcia / Aurora Φωτογραφίες / Corbis) Για να δείτε την Μεγάλη Πρισματική Άνοιξη ενώ βρίσκεστε στο Yellowstone, κατευθυνθείτε στη λεκάνη του Midway Geyser, περίπου στο ήμισυ της διαδρομής ανάμεσα στις περιοχές Madison και Old Faithful του πάρκου. Από το χώρο στάθμευσης εκεί, ακολουθήστε το μονοπάτι προς τα νότια προς τον ποταμό πυρκαγιάς. Το μονοπάτι θα σας οδηγήσει δίπλα στην καυτή πηγή, αλλά για μια πραγματικά εκπληκτική θέα στα χρώματα της άνοιξης, πάρτε λίγο ύψος. Δοκιμάστε πεζοπορία μέχρι το Midway Bluff, το οποίο προσφέρει μια καταπληκτική θέα της λεκάνης Midway και της καυτής πηγής κάτω.
