地球上的“西瓜雪”、“血瀑布”是如何形成的?
02-08 10:12:25 来源:中国国家地理微信公众号

中国国家地理微信公众号消息,江河湖海、冰川温泉,在人们的想象中若非一脉碧色,便是冰清玉洁。其实,地球上还有粉色的湖——“西瓜雪”、“血瀑布”,它们一反常态,拥有令人惊讶的神秘色彩。

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湖,越咸越红

澳大利亚中岛海边,有一个半月形、粉红色的湖泊——荷里亚湖。 

20世纪90年代初,西澳大学的生物学家分析了湖水的样本,确认一种学名Dualella sailina的嗜盐藻类,是造成湖水变色的原因。在藻类大量繁殖时,它们所含的β-胡萝卜素让湖水变红。

但有些人并没看到红色湖水,因为雨季时湖水盐度会下降,旱季时盐度则飙升,这会影响嗜盐藻类的繁盛程度。于是,湖水的颜色就随着盐度的变化而改变,呈现出从淡绿到深红等不同的色调。

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就全球来说,赤色的盐湖也比比皆是,除了荷里亚湖,还有塞内加尔玫瑰湖、西班牙的托拉维加盐湖、罗纳河三角洲盐湖、中国内蒙古额吉淖尔以及美国西海岸旧金山附近的大片盐池等等。这些盐湖都会在特定的气候条件下,呈现出深浅不等的粉红色来,而其变色的主要原因是嗜盐藻类。

当然,要看到它们的红颜,要选对“约会”的时节。

另外,盐湖中的红色催化剂除了盐分,还有强光。

春日阳光映出“西瓜雪”

1818年,约翰·罗斯船长率船队去北极。经过格陵兰西北海岸时,罗斯船长发现在岸边的雪地上,流下了一道鲜红的雪水。他赶紧派人采集了赤雪样本,当雪样送到科学家手里时早已化成了水,可雪水的红色却更浓艳了,就像一杯红葡萄酒。

后来科学家找到了西瓜雪始作俑者的真身——雪藻,这是一种与绿藻相似、但更喜爱寒冷的藻类。雪藻体内大量的胡萝卜素,不仅可以保护自己不受强烈紫外线的损害,而且还具有很强的吸收热量的作用。

“西瓜雪”多发生在高海拔雪域,在每年的春末和夏初,高山上积雪在融化,激活了在雪层下面休眠的雪藻,红色素则大量吸收阳光热能,加速藻类生长,往往在很短的时间内就会出现爆发——开始只是散落的粉色小雪窝儿,很快就连成一片。而当天气转冷,四周养分被消耗殆尽以后,雪藻便用厚厚的酯类细胞壁把自己包裹起来,再次休眠,在岩石上等待来年的春天。

千年血瀑布

南极大陆上干谷尽头的泰勒冰川前锋,有一道神奇的血色瀑布,血红色的水流涓涓而下,像是冰川的一道伤口。

1911年,地质学家格里弗特·泰勒发现了它。有好事者去尝了尝那红色的水,稍咸中还带有一股铁锈味,与鲜血有几分相似。从此,它有了一个名字——血瀑布。后来,美国威斯康星大学的科学家罗伯特·布拉克,证实了血瀑布有富含氧化铁的盐水。

泰勒冰川四百多米厚的冰层下有一个盐湖,它在几亿年前曾是一个海湾,后来,地表的抬升将这个海湾与海洋隔开,成了一个咸水湖,随后,泰勒冰川缓缓地覆盖了它,使它成为了一个与外界隔绝的冰下湖。

湖水在冰层中渗透上升,从冰舌的前锋流了出来,而水中携带的氧化铁则赋予了瀑布腥红的颜色。

那么,这氧化铁又从何而来呢?2009年4月的美国杂志《科学》上一篇研究报告揭开了谜底。

此文称,经过连续6年的研究,发现在泰勒400米厚冰川下的黑暗湖中,竟生存着至少17种藻类和微生物。

这一发现颠覆了一个重要的观念——藻类微生物要靠光合作用才能获取能量而生存。揭示出一个关于地球生命的奇迹:两百万年前,被困在400米厚冰川下面的远古微生物,经过了漫长的进化之后,找到了在无光无氧的极限环境中生存的方法——在地层岩石中硫酸盐的参与下,它们把周围环境中的三价铁离子转化成了二价铁离子,并获取转化过程中产生的能量。被转化后的二价铁离子在随水流流出冰川时,遇到空气而成为氧化铁。这就是血瀑布奇异的红色的根本原因。

温泉一池血水

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站在高处望下去,日本别府热气腾腾,蒸汽从各处升腾而起,让山坳里的小城变成了一口大蒸锅。这里有一池翻滚着的、浓浓的“血水”,“血池”实际上是一座不大的热水型的火山口。

从化学物质的分析结果看,血池水中含有大量的钠、钾、镁、氯、硫、锰、铝等,其中锰和硫酸盐的含量尤其高,这些化学元素带来了血红色。

原标题:“红颜”水色

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