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A ciência por trás do arco-íris de Yellowstone

Não é difícil encontrar maravilhas naturais dentro do Parque Nacional de Yellowstone, mas a maior fonte termal do parque pode ser a mais notável, e não apenas pelo seu tamanho: apelidada de Primavera Prismática, a fonte quente irradia água extremamente quente - e cor prismática impressionante. do seu centro.

Grande Mola Prismática do alto ponto de vista. Parque Nacional de Yellowstone, Wyoming, Estados Unidos da América. Grande Mola Prismática do alto ponto de vista. Parque Nacional de Yellowstone, Wyoming, Estados Unidos da América. (© Don Johnston / Todas as fotos do Canadá / Corbis)

Não ajuste suas configurações de cor - a Grande Prismatic Spring realmente é da cor do arco-íris, seguindo o espectro da luz branca através de um prisma (vermelho para azul). A primavera foi descrita oficialmente pela primeira vez, e nomeada pela Expedição Hayden em 1871, que foi a primeira exploração financiada pelo governo federal do que se tornou o Yellowstone. O líder da expedição, Ferdinand Hayden, escreveu:

Nada jamais concebido pela arte humana poderia igualar a peculiar vivacidade e delicadeza de cor dessas notáveis ​​molas prismáticas. A vida se torna um privilégio e uma bênção depois de termos visto e sentido completamente esses tipos incomparáveis ​​de habilidade astuta da natureza.

Mas o que causa a magnífica coloração da fonte termal? É tudo graças às bactérias amantes do calor que chamam a primavera de casa.

Cor diferente significa vida diferente na primavera. Cor diferente significa vida diferente na primavera. (© klaus Lang / Todas as fotos do Canadá / Corbis)

Fontes termais se formam quando a água aquecida emerge através de rachaduras na superfície da Terra. Ao contrário dos gêiseres, que têm obstruções próximas à superfície (daí suas erupções), a água das fontes termais flui desobstruída, criando um ciclo contínuo de água quente subindo, resfriando e caindo. Na Grande Mola Prismática, esse ciclo constante cria anéis de temperaturas distintas ao redor do centro: muito, muita água quente borbulha a partir do meio e esfria gradualmente à medida que se espalha pela enorme superfície da mola (370 pés de diâmetro).

A água no centro da nascente, que borra a 121 pés das câmaras subterrâneas, pode atingir temperaturas em torno de 189 graus Fahrenheit, o que a torna quente demais para sustentar a maioria da vida (algumas vidas conseguem existir, mas limitadas a organismos que se alimentam de produtos químicos inorgânicos como o gás hidrogênio). Como há muito pouca gente no centro da piscina, a água parece extremamente límpida e tem uma bela cor azul-escura (graças à dispersão dos comprimentos de onda azuis - a mesma razão pela qual os oceanos e os lagos parecem azuis a olho nu). Mas à medida que a água se espalha e esfria, cria círculos concêntricos de temperaturas variáveis ​​- como uma boneca matryoshka empilhada, se cada boneca significasse uma temperatura diferente. E esses anéis de temperatura distintos são fundamentais, porque cada anel cria um ambiente muito diferente, habitado por diferentes tipos de bactérias. E são os diferentes tipos de bactérias que dão à primavera suas cores prismáticas.

Dentro destes anéis vivem diferentes organismos, incluindo cianobactérias, um tipo de bactéria que obtém sua energia através da fotossíntese. Olhe para a primeira banda fora do meio - veja essa cor amarela? Isso é graças a um tipo particular de cianobactéria, Synechococcus, que vive nessa faixa de temperatura específica sob estressores extremos. A temperatura dessa água é apenas bastante fria para ser habitável, a 165 ° F, mas as bactérias preferem temperaturas mais próximas de 150 ° C. Mas a abundância de luz também introduz estresse no habitat do Synechococcus .

A Grande Primavera Prismática recebe suas cores do arco-íris de diferentes organismos que vivem nela. A Grande Primavera Prismática recebe suas cores do arco-íris de diferentes organismos que vivem nela. (© Frank Lukasseck / Corbis)

A área ao redor da Grande Mola Prismática é virtualmente desprovida de árvores ou qualquer tipo de sombra. Isso não é apenas um problema para os turistas, é também um desafio para a Synechococcus . Não há como escapar do sol, e na alta elevação de Yellowstone, a luz ultravioleta dos raios do sol se torna extremamente, extremamente dura.

Mas apesar de estarem vivendo em água muito exposta e muito quente, Synechococcus consegue sobreviver, através de um equilíbrio de pigmentos fotossintéticos - compostos químicos que refletem apenas certos comprimentos de onda da luz visível, fazendo-os parecerem de várias cores. O pigmento primário da fotossíntese é a clorofila, que vemos como verde. Mas os níveis de clorofila podem, às vezes, ser superados por um pigmento acessório conhecido como carotenóides. Carotenóides são vermelho, laranja ou amarelo; O amarelo de Synechococcus é exatamente o mesmo pigmento, beta-caroteno, que em altas concentrações faz com que a laranja que vemos nas cenouras.

Os carotenóides protegem as células Synechococcus da luz solar extrema, capturando comprimentos de onda severos (como o ultravioleta) e passando essa energia aos pigmentos de clorofila, que então convertem a energia da luz em energia química. Então, como os Synechococcus que vivem na faixa amarela de temperatura vivem sob condições adversas, eles produzem mais carotenóides do que se estivessem vivendo em condições ótimas de temperatura (como nos anéis externos), dando à faixa sua cor amarela. Se você fosse tirar uma pequena quantidade de Synechococcus do topo daquela faixa de temperatura, ou encontrar Synechococcus vivendo onde há menos luz solar, o Synechococcus se pareceria mais com as algas verde-azuladas que estamos acostumadas a ver em lagos. e lagoas em outro lugar. Como a cor do Synechococcus é tão dependente da luz do sol, isso também significa que no inverno, quando o sol é menos severo, as bactérias produzem menos carotenóides e, portanto, parecem menos amarelas e mais azuis-verdes.

Movendo-se para fora da faixa amarela, a temperatura da primavera quente começa a esfriar e, à medida que a temperatura esfria, um conjunto mais diversificado de vida bacteriana pode florescer. Synechococcus ainda vive na faixa laranja (que é em torno de 149 graus Fahrenheit), mas eles são unidos por outro tipo de bactéria, conhecida como bactéria chloroflexi. Algumas bactérias cloroflexi também são fotossintéticas, mas produzem energia usando diferentes tipos de clorofila e diferentes tipos de carotenóides, que se manifestam como cores ligeiramente diferentes. O resultado líquido dessa diversidade de cores é a cor laranja que você vê nas imagens - não é que cada bactéria se manifeste como laranja individualmente, mas que a cor composta de todas as diferentes bactérias vistas juntas seja laranja. E essa cor laranja, como o amarelo no anel ao lado, vem de carotenóides, que essas bactérias produzem para ajudar a proteger-se da luz forte do sol de verão do Yellowstone.

O anel mais externo é o mais legal, em torno de 131 ° F, e abriga a mais diversa comunidade de bactérias. Como ainda mais organismos são capazes de viver no anel mais externo, a mistura de seus vários carotenóides produz a cor mais escura de todas - o tipo de marrom vermelho que você vê nas fotos.

Dependendo da época, a cor da mola pode flutuar. Dependendo da época, a cor da mola pode flutuar. (© David Santiago Garcia / Fotos Aurora / Corbis)

Para ver a Grande Mola Prismática enquanto estiver em Yellowstone, siga para a Midway Geyser Basin, a meio caminho entre as regiões de Madison e Old Faithful do parque. Do estacionamento, pegue a trilha para o sul em direção ao rio Firehole. O caminho vai levá-lo ao lado da fonte termal, mas para uma visão verdadeiramente espetacular das cores da primavera, adquira um pouco de altura. Tente caminhar até o Midway Bluff, que oferece uma vista deslumbrante da Bacia Midway e da fonte termal abaixo.

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