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Es ist nicht schwer, Naturwunder im Yellowstone National Park zu finden, aber die größte heiße Quelle des Parks könnte die bemerkenswerteste sein, und nicht nur für seine Größe: genannt die Grand Prismatic Spring, Die heiße Quelle strahlt extrem heißes Wasser—und atemberaubende prismatische Farbe—von seinem Zentrum aus.

Passen Sie Ihre Farbeinstellungen nicht an—die Grand Prismatic Spring ist wirklich regenbogenfarben und folgt dem Spektrum des weißen Lichts durch ein Prisma (rot bis blau). Der Frühling wurde erstmals offiziell von der Hayden Expedition im Jahr 1871 beschrieben und benannt, die die erste staatlich finanzierte Erforschung dessen war, was Yellowstone wurde., Der Expeditionsleiter Ferdinand Hayden schrieb:

Nichts, was jemals von der menschlichen Kunst konzipiert wurde, konnte der eigentümlichen Lebendigkeit und Zartheit der Farbe dieser bemerkenswerten prismatischen Quellen entsprechen. Das Leben wird zu einem Privileg und Segen, nachdem man diese unvergleichlichen Arten von listigen Fähigkeiten der Natur gesehen und gründlich gespürt hat.

Aber was verursacht die herrliche Färbung der heißen Quelle? Es ist alles dank der wärmeliebenden Bakterien, die den Frühling nach Hause rufen.,

Heiße Quellen entstehen, wenn erhitztes Wasser durch Risse in der Erdoberfläche austritt. Im Gegensatz zu Geysiren, die in der Nähe der Oberfläche Hindernisse aufweisen (daher ihre Eruptionen), fließt Wasser aus heißen Quellen ungehindert und erzeugt einen ununterbrochenen Kreislauf von heißem Wasser, das steigt, abkühlt und fällt., In der Grand Prismatic Spring erzeugt dieser konstante Zyklus Ringe mit unterschiedlichen Temperaturen um die Mitte: Sehr, sehr heißes Wasser sprudelt aus der Mitte und kühlt allmählich ab, während es sich über die massive Oberfläche der Quelle (370 Fuß) ausbreitet.

Wasser in der Mitte der Quelle, das 121 Fuß aus unterirdischen Kammern sprudelt, kann Temperaturen um 189 Grad Fahrenheit erreichen, was es zu heiß macht, um das meiste Leben aufrechtzuerhalten (einige Leben schaffen es zu existieren, aber es beschränkt sich auf Organismen, die sich von anorganischen Chemikalien wie Hyrdogengas ernähren)., Da in der Mitte des Pools sehr wenig Leben ist, sieht das Wasser extrem klar aus und hat eine schöne, tiefblaue Farbe (dank der Streuung blauer Wellenlängen-der gleiche Grund, warum Ozeane und Seen mit bloßem Auge blau erscheinen). Aber wenn sich das Wasser ausbreitet und abkühlt, entstehen konzentrische Kreise mit unterschiedlichen Temperaturen—wie eine stapelnde Matroschka-Puppe, wenn jede Puppe eine andere Temperatur anzeigt. Und diese unterschiedlichen Temperaturringe sind der Schlüssel, da jeder Ring eine ganz andere Umgebung schafft, in der verschiedene Arten von Bakterien leben., Und es sind die verschiedenen Arten von Bakterien, die dem Frühling seine prismatischen Farben verleihen.

Innerhalb dieser Ringe leben verschiedene Organismen, einschließlich Cyanobakterien, eine Art von Bakterien, die ihre Energie durch Photosynthese erhalten. Schau dir das erste Band außerhalb der Mitte an-siehst du diese gelbe Farbe? Das ist dank einer bestimmten Art von Cyanobakterien, Synechococcus, die in diesem bestimmten Temperaturband unter extremen Stressoren lebt. Die Temperatur dieses Wassers ist kaum kühl genug, um bewohnbar zu sein, bei 165° F, aber die Bakterien bevorzugen Temperaturen näher an 149° F., Aber eine Fülle von Licht führt auch Stress in den Lebensraum von Synechococcus ein.

Das Gebiet um die Grand Prismatic Spring ist praktisch frei von Bäumen oder jeglicher Art von Schatten. Das ist nicht nur ein problem für Touristen, es ist auch eine Herausforderung für Synechococcus., Es gibt kein Entweichen der Sonne, und auf der Höhe von Yellowstone wird das ultraviolette Licht der Sonnenstrahlen extrem, extrem hart.

Aber obwohl sie in zu exponiertem und zu heißem Wasser leben, überleben Synechococcus durch ein Gleichgewicht photosynthetischer Pigmente—chemische Verbindungen, die nur bestimmte Wellenlängen des sichtbaren Lichts reflektieren und sie erscheinen lassen verschiedene Farben. Das primäre Pigment für die Photosynthese ist Chlorophyll, das wir als grün sehen. Aber Chlorophyllspiegel können manchmal durch ein Zubehörpigment, das als Carotinoide bekannt ist, übertroffen werden., Carotinoide sind rot, orange oder gelb; Das Gelb von Synechococcus ist genau das gleiche Pigment, Beta-Carotin, das in hohen Konzentrationen die Orange macht, die wir in Karotten sehen.

Carotinoide schützen Synechococcuszellen vor extremer Sonneneinstrahlung, indem sie raue Wellenlängen (wie Ultraviolett) erfassen und diese Energie an Chlorophyllpigmente weitergeben, die dann Lichtenergie in chemische Energie umwandeln., Da also die im gelben Temperaturband lebenden Synechococcus unter rauen Bedingungen leben, produzieren sie mehr Carotinoide als wenn sie unter optimalen Temperaturbedingungen leben würden (wie in den äußeren Ringen), was dem Band seine gelbe Farbe verleiht. Wenn Sie eine kleine Menge des Synechococcus von der Oberseite dieses Temperaturbandes abschöpfen oder Synechococcus dort finden würden, wo es weniger hartes Sonnenlicht gibt,würde der Synechococcus eher wie die Blaualgen aussehen, die wir in Seen und Teichen gewohnt sind anderswo., Da die Farbe von Synechococcus so vom Sonnenlicht abhängig ist, bedeutet dies auch, dass die Bakterien im Winter, wenn die Sonne weniger hart ist, weniger Carotinoide produzieren und daher weniger gelb und blaugrün aussehen.

Wenn Sie sich vom gelben Band nach außen bewegen, beginnt die Temperatur der heißen Quelle abzukühlen, und wenn die Temperatur abkühlt, kann ein vielfältigeres bakterielles Leben gedeihen. Synechococcus lebt immer noch im orangefarbenen Band (das ist ungefähr 149 Grad Fahrenheit), aber sie werden von einer anderen Art von Bakterien verbunden, die als Chloroflexi-Bakterien bekannt sind., Einige Chloroflexi-Bakterien sind auch photosynthetisch, produzieren aber Energie mit verschiedenen Arten von Chlorophyll und verschiedenen Arten von Carotinoiden, die sich als leicht unterschiedliche Farben manifestieren. Das Nettoergebnis dieser Farbvielfalt ist die orange Farbe, die Sie auf Bildern sehen—es ist nicht so, dass sich jedes Bakterium einzeln als orange manifestiert, sondern dass die zusammengesetzte Farbe aller verschiedenen Bakterien, die zusammen gesehen werden, orange ist., Und diese orange Farbe, wie das Gelb im Ring daneben, kommt von Carotinoiden, die diese Bakterien produzieren, um sich vor dem rauen Licht der Sommersonne von Yellowstone zu schützen.

Der äußerste Ring ist mit rund 131°F der coolste und beherbergt die unterschiedlichste Bakteriengemeinschaft. Da noch mehr Organismen im äußersten Ring leben können, erzeugt die Mischung ihrer verschiedenen Carotinoide die dunkelste Farbe von allen—die Art von Rotbraun, die Sie auf den Fotos sehen.

Um die Grand Prismatic Spring in Yellowstone zu sehen, begeben Sie sich zum Midway Geysir Basin, etwa auf halbem Weg zwischen den Regionen Madison und Old Faithful des Parks. Nehmen Sie vom Parkplatz dort den Weg nach Süden in Richtung Firehole River. Der Weg führt Sie entlang der heißen Quelle, aber für einen wirklich spektakulären Blick auf die Farben der Quelle, erhalten Sie etwas Höhe. Versuchen Sie, zum Midway Bluff zu wandern, der einen atemberaubenden Blick auf das Midway Basin und die heiße Quelle darunter bietet.