Det er ikke vanskelig å finne naturlige underverker i Yellowstone nasjonalpark, men parkens største varme vår er kanskje den mest bemerkelsesverdige, og ikke bare for sin størrelse: kalt Grand Prismatic Spring, den varme kilden utstråler ekstremt varmt vann - og fantastisk prismatisk farge - fra sentrum.
Grand Prismatic Spring fra høyt synspunkt. Yellowstone nasjonalpark, Wyoming, USA. (© Don Johnston / Alle Canada-bilder / Corbis) Ikke juster fargeinnstillingene - Grand Prismatic Spring er virkelig regnbuefarget og følger spekteret av hvitt lys gjennom et prisme (rød til blå). Våren ble først offisielt beskrevet og navngitt av Hayden-ekspedisjonen i 1871, som var den første føderalt finansierte utforskningen av det som ble Yellowstone. Ekspedisjonens leder, Ferdinand Hayden, skrev:
Ingenting som noen gang er unnfanget av menneskekunsten, kunne likestille den særegne livlighet og delikatitet med farger på disse bemerkelsesverdige prismatiske fjærene. Livet blir et privilegium og en velsignelse etter at man har sett og følt disse uforlignelige typene av naturens utspekulerte ferdigheter.
Men hva forårsaker den varme vårens fantastiske farge? Det hele takket være de varmekjære bakteriene som kaller våren.
Ulike farger betyr forskjellig liv om våren. (© klaus Lang / Alle bilder fra Canada / Corbis) Varme kilder dannes når oppvarmet vann dukker opp gjennom sprekker i jordoverflaten. I motsetning til geysirer, som har hindringer nær overflaten (derav deres utbrudd), strømmer vann fra varme kilder uhindret, og skaper en kontinuerlig syklus av varmt vann som stiger, avkjøles og faller. I Grand Prismatic Spring skaper denne konstante syklusen ringer med forskjellige temperaturer rundt sentrum: veldig, veldig varmt vann bobler opp fra midten og avkjøles gradvis når det sprer seg utover vårens massive overflate (370 fot over).
Vann i sentrum av våren, som bobler opp 12 m fra underjordiske kammer, kan nå temperaturer rundt 189 grader Fahrenheit, noe som gjør det for varmt til å opprettholde mest mulig liv (noe liv klarer å eksistere, men det er begrenset til organismer som lever av av uorganiske kjemikalier som hyrdogengass). Fordi det bor veldig lite i midten av bassenget, ser vannet ekstremt klart ut og har en vakker, dypblå farge (takket være spredningen av blå bølgelengder - av samme grunn som hav og innsjøer virker blå for det blotte øye). Men når vannet sprer seg og avkjøles, skaper det konsentriske sirkler med forskjellige temperaturer - som en stablende matryoshka-dukke, hvis hver dukke angav en annen temperatur. Og disse forskjellige temperaturringene er viktige, fordi hver ring skaper et veldig forskjellig miljø bebodd av forskjellige typer bakterier. Og det er de forskjellige typer bakterier som gir våren sine prismatiske farger.
Innenfor disse ringene lever forskjellige organismer, inkludert cyanobakterier, en type bakterier som skaffer seg energi gjennom fotosyntesen. Se på det første båndet utenfor midten - ser du den gule fargen? Det er takket være en bestemt type cyanobakterier, Synechococcus, som lever i det spesielle temperaturbåndet under ekstreme stressorer. Temperaturen på vannet er bare knapt kjølig nok til å være beboelig, ved 165 ° F, men bakteriene foretrekker temperaturer nærmere 149 ° F. Men en overflod av lys introduserer også belastningen til Synechococcus- habitatet.
Grand Prismatic Spring får sine regnbuefarger fra forskjellige organismer som bor i den. (© Frank Lukasseck / Corbis) Området rundt Grand Prismatic våren er praktisk talt tom for trær eller noen form for skygge. Det er ikke bare et problem for turister, det er også en utfordring for Synechococcus . Det er ingen som slipper unna solen, og i høyden av Yellowstone blir ultrafiolett lys fra solstrålene ekstremt, ekstremt hardt.
Men selv om de lever i for utsatt og for varmt vann, klarer Synechococcus å overleve, gjennom en balanse av fotosyntetiske pigmenter - kjemiske forbindelser som bare reflekterer visse bølgelengder av synlig lys, og får dem til å vises i forskjellige farger. Det primære pigmentet for fotosyntesen er klorofyll, som vi ser på som grønt. Men klorofyllnivåer kan til tider overgås av et tilbehørspigment kjent som karotenoider. Karotenoider er røde, oransje eller gule; det gule fra Synechococcus er nøyaktig det samme pigmentet, beta-karoten, som i høye konsentrasjoner gjør appelsinen vi ser i gulrøtter.
Karotenoider beskytter Synechococcus- celler fra ekstremt sollys, ved å fange harde bølgelengder (som ultrafiolett) og overføre den energien til klorofyllpigmenter, som deretter omdanner lysenergi til kjemisk energi. Siden Synechococcus som lever i det gule temperaturbåndet lever under tøffe forhold, produserer de mer karotenoider enn de ville gjort hvis de levde under optimale temperaturforhold (som i ytre ringer), og gir bandet sin gule farge. Hvis du skulle skumme en liten mengde Synechococcus fra toppen av det temperaturbåndet, eller finne Synechococcus som bor der det er mindre hardt sollys, ville Synechococcus ligne mer på den blågrønne algene vi er vant til å se i innsjøer og dammer andre steder. Siden Synechococcus ' farge er så avhengig av sollys, betyr det også at om vinteren, når solen er mindre hard, produserer bakteriene færre karotenoider, og ser derfor mindre gule ut og mer blågrønne ut.
Når vi beveger oss utover fra det gule båndet, begynner temperaturen på den varme våren å kjøle seg, og når temperaturen avkjøles, kan et mer mangfoldig sett med bakterieliv blomstre. Synechococcus lever fortsatt i det oransje båndet (som er rundt 149 grader Fahrenheit), men de får selskap av en annen type bakterier, kjent som chloroflexi-bakterier. Noen klorofleksibakterier er også fotosyntetiske, men produserer energi ved bruk av forskjellige typer klorofyll og forskjellige typer karotenoider, som viser seg som litt forskjellige farger. Nettoresultatet av dette fargediversiteten er den oransje fargen du ser på bilder - det er ikke slik at hver bakterie manifesterer seg som oransje hver for seg, men at den sammensatte fargen til alle de forskjellige bakteriene som sees sammen er oransje. Og den oransje fargen, som den gule i ringen ved siden av, kommer fra karotenoider, som disse bakteriene produserer for å beskytte seg mot det harde lyset fra Yellowstones sommersol.
Den ytterste ringen er den kuleste, rundt 131 ° F, og hjem til det mest mangfoldige samfunnet av bakterier. Ettersom enda flere organismer klarer å leve i den ytterste ringen, produserer blandingen av deres forskjellige karotenoider den mørkeste fargen av alle - den typen rødbrun som du ser på bildene.
Avhengig av årstid, kan vårens farge svinge. (© David Santiago Garcia / Aurora Photos / Corbis) For å se Grand Prismatic Spring mens du er i Yellowstone, kan du ta turen til Midway Geyser Basin, omtrent halvveis mellom Madison og Old Faithful-områdene i parken. Fra parkeringsplassen der, ta stien sørover mot Firehole River. Stien vil lede deg langs den varme våren, men for en virkelig spektakulær utsikt over vårens farger, få litt høyde. Prøv å vandre opp til Midway Bluff, som tilbyr en fantastisk utsikt over Midway Basin og den varme våren nedenfor.
