Non è difficile trovare meraviglie naturali all'interno del Parco Nazionale di Yellowstone, ma la sorgente termale più grande del parco potrebbe essere la più notevole, e non solo per le sue dimensioni: soprannominata Grand Prismatic Spring, la sorgente calda irradia acqua estremamente calda e un colore prismatico straordinario— dal suo centro.
Grand Prismatic Spring dal punto di vista elevato. Parco nazionale di Yellowstone, Wyoming, Stati Uniti d'America. (© Don Johnston / Tutte le foto del Canada / Corbis) Non regolare le impostazioni del colore: la Grand Prismatic Spring è davvero di colore arcobaleno, seguendo lo spettro della luce bianca attraverso un prisma (da rosso a blu). La primavera fu inizialmente descritta e nominata ufficialmente dalla Hayden Expedition nel 1871, che fu la prima esplorazione finanziata dal governo federale su ciò che divenne Yellowstone. Il capo della spedizione, Ferdinand Hayden, scrisse:
Nulla mai concepito dall'arte umana poteva eguagliare la peculiare vivacità e delicatezza del colore di queste straordinarie sorgenti prismatiche. La vita diventa un privilegio e una benedizione dopo che uno ha visto e sentito a fondo questi tipi incomparabili di abilità astuta della natura.
Ma cosa causa la magnifica colorazione della sorgente calda? È tutto grazie ai batteri amanti del calore che chiamano la casa di primavera.
Colore diverso significa vita diversa in primavera. (© klaus Lang / Tutte le foto del Canada / Corbis) Le sorgenti di acqua calda si formano quando l'acqua riscaldata emerge attraverso le crepe nella superficie terrestre. A differenza dei geyser, che hanno ostruzioni vicino alla superficie (quindi le loro eruzioni), l'acqua delle sorgenti calde scorre senza ostacoli, creando un ciclo continuo di acqua calda che sale, si raffredda e cade. Nella Grand Prismatic Spring, questo ciclo costante crea anelli di temperature distinte intorno al centro: l'acqua molto, molto calda bolle dal centro e gradualmente si raffredda mentre si diffonde attraverso la massiccia superficie della sorgente (370 piedi di diametro).
L'acqua al centro della sorgente, che bolle a 121 piedi dalle camere sotterranee, può raggiungere temperature intorno ai 189 gradi Fahrenheit, il che la rende troppo calda per sostenere la maggior parte della vita (parte della vita riesce a esistere, ma è limitata agli organismi che si nutrono di sostanze chimiche inorganiche come il gas hyrdogen). Dato che al centro della piscina c'è pochissima vita, l'acqua appare estremamente chiara e ha un bellissimo colore blu intenso (grazie alla dispersione delle lunghezze d'onda blu, la stessa ragione per cui oceani e laghi appaiono blu ad occhio nudo). Ma mentre l'acqua si diffonde e si raffredda, crea cerchi concentrici di varie temperature, come una bambola matrioska impilabile, se ogni bambola indicava una temperatura diversa. E questi distinti anelli di temperatura sono fondamentali, perché ogni anello crea un ambiente molto diverso abitato da diversi tipi di batteri. Ed è i diversi tipi di batteri che danno alla primavera i suoi colori prismatici.
All'interno di questi anelli vivono diversi organismi, inclusi i cianobatteri, un tipo di batteri che ottengono la loro energia attraverso la fotosintesi. Guarda la prima fascia fuori dal centro: vedi quel colore giallo? Questo grazie a un particolare tipo di cianobatteri, Synechococcus, che vive in quella particolare fascia di temperatura sotto stress estremi. La temperatura di quell'acqua è appena abbastanza fredda da essere abitabile, a 165 ° F, ma i batteri preferisce temperature più vicine a 149 ° F. Ma l'abbondanza di luce introduce anche stress nell'habitat Synechococcus .
La Grand Prismatic Spring ottiene i suoi colori arcobaleno da diversi organismi che vi abitano. (© Frank Lukasseck / Corbis) L'area intorno alla Grand Prismatic Spring è praticamente priva di alberi o di qualsiasi tipo di ombra. Questo non è solo un problema per i turisti, è anche una sfida per Synechococcus . Non c'è modo di sfuggire al sole e, ad alta quota di Yellowstone, la luce ultravioletta dai raggi del sole diventa estremamente, estremamente dura.
Ma anche se vivono in acqua troppo esposta e troppo calda, Synechococcus riesce a sopravvivere, attraverso un equilibrio di pigmenti fotosintetici: composti chimici che riflettono solo determinate lunghezze d'onda della luce visibile, facendoli apparire di vari colori. Il pigmento primario per la fotosintesi è la clorofilla, che vediamo verde. Ma i livelli di clorofilla possono, a volte, essere superati da un pigmento accessorio noto come carotenoidi. I carotenoidi sono rossi, arancioni o gialli; il giallo di Synechococcus è esattamente lo stesso pigmento, beta-carotene, che ad alte concentrazioni rende l'arancia che vediamo nelle carote.
I carotenoidi proteggono le cellule di Synechococcus dalla luce solare estrema, catturando lunghezze d'onda dure (come l'ultravioletto) e trasmettendo quell'energia a pigmenti di clorofilla, che poi convertono l'energia della luce in energia chimica. Quindi, poiché i Synechococcus che vivono nella fascia di temperatura gialla vivono in condizioni difficili, producono più carotenoidi di quanto farebbero se vivessero in condizioni di temperatura ottimali (come negli anelli esterni), dando alla banda il suo colore giallo. Se dovessi scremare una piccola quantità di Synechococcus dalla parte superiore di quella fascia di temperatura, o trovare Synechococcus che vive dove c'è meno luce solare intensa, il Synechococcus assomiglierebbe più alle alghe blu-verdi che siamo abituati a vedere nei laghi e stagni altrove. Poiché il colore di Synechococcus è così dipendente dalla luce solare, significa anche che in inverno, quando il sole è meno duro, i batteri producono meno carotenoidi e quindi sembrano meno gialli e più blu-verdi.
Spostandosi verso l'esterno dalla banda gialla, la temperatura della sorgente calda inizia a raffreddarsi e, man mano che la temperatura si raffredda, può prosperare un insieme più diversificato di vita batterica. I synechococcus vivono ancora nella fascia arancione (che si aggira intorno ai 149 gradi Fahrenheit), ma sono uniti da un altro tipo di batteri, noti come batteri cloroflessi. Alcuni batteri cloroflessi sono anche fotosintetici, ma producono energia usando diversi tipi di clorofilla e diversi tipi di carotenoidi, che si manifestano con colori leggermente diversi. Il risultato netto di questa diversità cromatica è il colore arancione che si vede nelle immagini: non è che ogni batterio si manifesti come arancione individualmente, ma che il colore composito di tutti i diversi batteri visti insieme sia arancione. E quel colore arancione, come il giallo nell'anello accanto ad esso, viene dai carotenoidi, che questi batteri producono per aiutare a proteggersi dalla luce dura del sole estivo di Yellowstone.
L'anello più esterno è il più freddo, a circa 131 ° F, e ospita la più diversificata comunità di batteri. Dato che ancora più organismi sono in grado di vivere nell'anello più esterno, il mix dei loro vari carotenoidi produce il colore più scuro di tutti, il tipo di marrone rosso che vedi nelle foto.
A seconda della stagione, il colore della primavera può variare. (© David Santiago Garcia / Aurora Photos / Corbis) Per vedere la Grand Prismatic Spring mentre ti trovi a Yellowstone, dirigiti verso il Midway Geyser Basin, a metà strada tra le regioni Madison e Old Faithful del parco. Dal parcheggio lì, prendere il sentiero a sud verso il fiume Firehole. Il percorso ti condurrà accanto alla sorgente calda, ma per una vista davvero spettacolare dei colori della primavera, raggiungi un po 'di altezza. Prova a fare un'escursione fino al Midway Bluff, che offre una vista ampia del Bacino di Midway e della sorgente termale sottostante.
