Det er ikke svært at finde naturlige vidundere i Yellowstone National Park, men parkens største varme kilde er muligvis den mest bemærkelsesværdige og ikke kun for dens størrelse: kaldet Grand Prismatic Spring, den varme kilde udstråler ekstremt varmt vand - og en fantastisk prismatisk farve - fra dens centrum.
Grand Prismatic Spring fra højt synspunkt. Yellowstone National Park, Wyoming, Amerikas Forenede Stater. (© Don Johnston / Alle Canada-fotos / Corbis) Juster ikke dine farveindstillinger - Grand Prismatic Spring er virkelig regnbuefarvet, efter spektret med hvidt lys gennem et prisme (rød til blå). Foråret blev først officielt beskrevet og navngivet af Hayden-ekspeditionen i 1871, som var den første føderalt finansierede udforskning af, hvad der blev Yellowstone. Ekspeditionens leder, Ferdinand Hayden, skrev:
Intet, der nogensinde er udtænkt af menneskelig kunst, kunne svare til den særegne livlighed og lækker farve på disse bemærkelsesværdige prismatiske fjedre. Livet bliver et privilegium og en velsignelse, efter at man har set og grundigt mærket disse uforlignelige typer af naturens listige evner.
Men hvad forårsager den varme forårs fantastiske farve? Det hele takket være de varmekærlige bakterier, der kalder foråret hjem.
Forskellig farve betyder forskelligt liv om foråret. (© klaus Lang / Alle Canada-fotos / Corbis) Varme kilder dannes, når opvarmet vand kommer frem gennem revner i jordoverfladen. I modsætning til gejsere, der har forhindringer nær overfladen (deraf deres udbrud), strømmer vand fra varme kilder uhindret, hvilket skaber en uophørt cyklus med varmt vand, der stiger, afkøles og falder. I Grand Prismatic Spring skaber denne konstante cyklus ringe med forskellige temperaturer omkring midten: meget, meget varmt vand bobler op fra midten og afkøles gradvist, når det spreder sig ud over fjederens massive overflade (370 fod over).
Vand i midten af foråret, der bobler 121 fod fra underjordiske kamre, kan nå temperaturer omkring 189 grader Fahrenheit, hvilket gør det for varmt til at opretholde det meste liv (nogle liv formår faktisk at eksistere, men det er begrænset til organismer, der lever af af uorganiske kemikalier som hyrdogengas). Fordi der er meget lidt bor i midten af poolen, ser vandet ekstremt klart ud og har en smuk, dybblå farve (takket være spredningen af blå bølgelængder - af samme grund havene og søerne ser blå ud for det blotte øje). Men når vandet spreder sig og afkøles, skaber det koncentriske cirkler med forskellige temperaturer - som en stablende matryoshka-dukke, hvis hver dukke angav en anden temperatur. Og disse forskellige temperaturringe er nøglen, fordi hver ring skaber et meget forskellige omgivelser beboet af forskellige typer bakterier. Og det er de forskellige typer bakterier, der giver foråret dens prismatiske farver.
Inden for disse ringe lever forskellige organismer, herunder cyanobakterier, en type bakterier, der får deres energi gennem fotosyntesen. Se på det første bånd uden for midten - ser du den gule farve? Det er takket være en bestemt type cyanobakterier, Synechococcus, der lever i det bestemte temperaturbånd under ekstreme stressfaktorer. Temperaturen i dette vand er bare næppe kølig nok til at være beboelig, ved 165 ° F, men bakterierne foretrækker temperaturer tæt på 149 ° F. Men en overflod af lys introducerer også stress i Synechococcus- habitatet.
Grand Prismatic Spring får sine regnbuefarver fra forskellige organismer, der lever i det. (© Frank Lukasseck / Corbis) Området omkring Grand Prismatic Spring er praktisk talt tomt for træer eller enhver form for skygge. Det er ikke kun et problem for turister, det er også en udfordring for Synechococcus . Der slipper ingen sluk for solen, og ved den høje højde af Yellowstone bliver det ultraviolette lys fra solens stråler ekstremt, ekstremt hårdt.
Men selvom de lever i for udsat og for varmt vand, lykkes Synechococcus at overleve gennem en balance af fotosyntetiske pigmenter - kemiske forbindelser, der kun afspejler visse bølgelængder af synligt lys, hvilket får dem til at se forskellige farver ud. Det primære pigment til fotosyntesen er klorofyll, som vi betragter som grønt. Men klorofyllniveauer kan til tider overgås af et tilbehørspigment kendt som carotenoider. Carotenoider er rød, orange eller gul; det gule af Synechococcus er nøjagtigt det samme pigment, beta-karoten, som i høje koncentrationer gør appelsinen vi ser i gulerødder.
Carotenoider beskytter Synechococcceller fra ekstremt sollys ved at fange hårde bølgelængder (som ultraviolet) og overføre denne energi til klorofyllpigmenter, som derefter omdanner lysenergi til kemisk energi. Så da Synechococcus, der lever i det gule temperaturbånd, lever under barske forhold, producerer de flere carotenoider, end de ville, hvis de lever under optimale temperaturforhold (som i de ydre ringe), hvilket giver båndet sin gule farve. Hvis du skulle skumme en lille mængde Synechococcus ud af toppen af det temperaturbånd, eller finde Synechococcus bor der, hvor der er mindre hårdt sollys, ville Synechococcus ligne mere den blågrønne alger, vi er vant til at se i søer og damme andetsteds. Da Synechococcus ' farve er så afhængig af sollys, betyder det også, at om vinteren, når solen er mindre hård, producerer bakterierne færre carotenoider, og derfor ser de mindre gule ud og mere blågrønne.
Når vi bevæger sig udad fra det gule bånd, begynder temperaturen i den varme forår at køle ned, og når temperaturen afkøles, kan et mere forskelligartet sæt bakterieliv blomstre. Synechococcus lever stadig i det orange bånd (som er omkring 149 grader Fahrenheit), men de er forbundet med en anden type bakterier, kendt som chloroflexi-bakterier. Nogle chloroflexi-bakterier er også fotosyntetiske, men producerer energi ved hjælp af forskellige typer af klorofyll og forskellige typer carotenoider, som viser sig som lidt forskellige farver. Nettoresultatet af denne farvediversitet er den orange farve, som du ser på billeder - det er ikke, at hver bakterie manifesterer sig som orange individuelt, men at den sammensatte farve på alle de forskellige bakterier, der ses sammen er orange. Og den orange farve, som den gule i ringen ved siden af, kommer fra carotenoider, som disse bakterier producerer for at hjælpe med at beskytte sig mod det hårde lys fra Yellowstones sommersol.
Den yderste ring er den fedeste, omkring 131 ° F, og hjem til det mest forskelligartede samfund af bakterier. Da endnu flere organismer er i stand til at leve i den yderste ring, producerer blandingen af deres forskellige carotenoider den mørkeste farve af alle - den slags rødbrun, som du ser på billederne.
Afhængigt af sæsonen kan forårets farve svinge. (© David Santiago Garcia / Aurora Photos / Corbis) For at se Grand Prismatic Spring, mens du er i Yellowstone, skal du køre til Midway Geyser Bassin, omkring halvvejs mellem parken Madison og Old Faithful i parken. Fra parkeringspladsen der, tag stien sydpå mod Firehole-floden. Stien fører dig langs den varme forår, men for en virkelig spektakulær udsigt over forårets farver, få noget højde. Prøv at vandre op til Midway Bluff, som tilbyder en flot udsigt over Midway Basin og den varme kilde nedenfor.
