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湖泊变色之谜 精选

已有 7078 次阅读 2014-3-26 11:48 |个人分类:科普写作|系统分类:科普集锦| 自然, 环境, 地质, 湖泊, 生态系统

湖泊变色之谜

文/马志飞

说起湖泊,大家想到的或是烟波浩渺的数百里水泊,或是清澈见底的一汪碧水,但是,在我们的地球上,并非所有的湖泊都是如此,正所谓“大千世界无奇不有”,在数以万计的湖泊大家庭中,总有那么几个“另类”,它们有些是粉色的,有些是呈现出七彩色,甚至还能不断地变换色彩,吸引着人们好奇的目光。我们感到疑惑的是,究竟是什么力量让那碧绿的湖水变了颜色呢?

粉红的“玫瑰湖”

在非洲国家塞内加尔的首都达喀尔35公里外,有个湖泊名曰“瑞特巴湖”,每年的12月至第二年的1月,天气十分干燥的时候,它的湖水竟然呈现出极具浪漫情调的粉红色,就像是美丽的玫瑰花一般,所以人们叫它“粉红湖”、“玫瑰湖”。更为奇妙的是,随着季节的变化,湖水的颜色还会变化,有的季节是淡绿色,有的季节甚至是深红色。

后来,人们查明了“玫瑰湖”呈现出粉红色的原因。原来,这个湖泊只有3平方公里那么大,最深的地方也只有3米,非洲的天气干燥,蒸发强烈,使得这个小小的湖泊含盐量极高,可以达到每升380克,大约相当于世界大洋平均盐度35‰的十倍,就连不会游泳的人都可以在上面漂浮起来,可以与著名的“死海”相媲美。但是,这样极端恶劣的环境并非死水一潭,湖水里居然还生活着几种特殊的微生物,其中最主要的是“杜氏盐藻”,这是一种尾部具有双鞭毛的单细胞真核藻类,为纪念它的发现者法国生物学家杜纳尔而被命名为“盐生杜氏藻”,简称“杜氏盐藻”,它们不仅耐强酸、耐强碱、耐高寒、耐酷热,还可以在盐度极高的环境下生长,最适宜其生长的盐度为220‰,多见于海盐田中,但是当生活条件不良时会产生血红素,藻体呈红色,正是由于这种微生物大量繁殖才将瑞特巴湖染成了粉红色。

怪异的“斑点湖”

在北美洲加拿大的不列颠哥伦比亚省,有一个面积不大的湖泊,长约700米,最宽处约250米,但它吸引着世界各地的游客前来参观。每年的6到9月份,正值炎炎夏日,走近湖边的游客就会发现,整个湖面上居然出现了一个又一个奇特的圆圈,大小不一,最大的直径超过10米,最小的直径还不到1米,彼此仅仅相连,仿佛就是一张张荷叶浮在水面之上,乍一看,真的很像一个“接天莲叶无穷碧”的美丽莲花池。更为奇特的是,这些圆圈还会变色,有时候是白色,有时候是淡黄色,有时候是绿色或蓝色,变幻莫测,让人惊叹不已。

当我们走近湖面,就会发现那一个个圆圈只不过是一个个小水坑而已,在炎热的夏季,湖水被蒸发,水位下降,湖底的矿物质结晶从而露出水面,于是就形成了一个个水坑和白色的边界,随着矿物质含量多少的变化,水坑的颜色也会逐渐变化,从远处看有种斑斑点点的样子,所以人们给它取名就叫“斑点湖”。后来的研究还发现,斑点湖中富含有硫酸镁、钙等多种矿物质,湖水和湖泥都有疗养的功效,早期生活在那里的人们就喜欢用湖水治疗皮肤病、战争的伤痛等。

七彩的温泉

在美国的黄石国家公园内有一个面积很小的湖泊,呈圆形,直径只有大约100米,水深约50米,而且它还在不停地向外冒水,每分钟大约会涌出2100升、温度为70°C左右的地下水。所以严格来说,这么小的水域都算不上湖泊,称其为温泉更为准确,这就是美国最大的温泉——大稜镜温泉。从上空俯瞰,大稜镜温泉的中心是深蓝色,从中心往岸边,颜色逐渐变化成了绿、黄、橙、红和褐色,仿佛一抹色彩艳丽的彩虹镶嵌在地上,格外引人注目,所以人们赞誉这里是“地球最美丽的表面”。如果是在不同的季节来到这里,你就会发现,这个温泉的水面颜色竟然也在发生变化,十分有趣。

科学家们研究发现,大稜镜温泉之所以绚丽多彩,而且还会变色,都是湖水里的微生物造成的。通常来说,在温度较高的地方,生物很难生存。但是,大棱镜温泉并非死亡地带,大量的藻类和含色素的细菌正在这里繁衍生息。大稜镜温泉中含有丰富的矿物质,而且从温泉的中心到岸边,温度逐渐降低,由于不同颜色的微生物喜欢的生存温度不同,所以泉水就会呈现奇特的颜色。

微生物的颜色之所以不同,则是因为其体内的叶绿素和类胡萝卜素的比例不同,随着季节的变换,这种比例也在不断改变。在光照强烈的夏天,叶绿素含量相对较低,于是它们显现出橙色、红色或黄色;到了冬季光照不足的情况下,这些微生物就会产生较多的叶绿素,于是温泉的水体就表现出暗绿色。

细心的人还会注意到,越往湖水的中间,颜色就越蓝,这是因为温泉的中央水深最大而且水体纯度很高,水体选择性吸收了阳光中波长较长的红光、橙光和黄光,而较多地反射和散射了波长较短的蓝色,这与大海之所以是蓝色的道理相同。

定期变浑的勐梭龙潭

在我国云南省西南部西盟佤族自治县城西边3公里处的一片原始森林中,有一个面积只有0.5平方公里的湖泊,名叫“勐梭龙潭”,潭水较深,最深处约30米,湖水中生活着多种鱼类。

当地流传者一个恐怖的传说:从前,这里是一个小村庄,某天,一条鲤鱼误入村里的水井中,不幸被村民捕捞上来然后吃掉了,唯独一个寡妇和她的孩子没吃。到了第二天,一场大水淹没了整个村庄,全村人只有那个寡妇和孩子幸存于世。后来的传言说,人们吃掉的那条鱼是龙王的女儿,洪水暴发是龙王的疯狂报复。事情不知道过去多少年了,这里依然存在一个奇怪的现象:虽然湖中鱼儿众多,人们却都不敢吃,而且原本清澈的湖水每年都有一段日子会变得浑浊,据说那是龙王在警告大家不要捞鱼。

事情真的那么神乎其神吗?经过生态学家的研究发现,勐梭龙潭变浑的时间通常是每年的三四月份,而这个时候正是当地最干燥的季节,降水减少,湖面水位下降,适宜的光照和水温在短时间内就滋生了大量的低等生物,如甲藻、微囊藻、蓝藻等。其中,以棕色的甲藻为主,它是一种常见的浮游藻类,多分布于河口或沿岸海区,尤其以热带海洋最多,我们常说的海洋生态灾难“赤潮”很多时候都是它们大量繁殖造成的。勐梭龙潭的诡异现象,也正是甲藻的大量爆发导致的,这就揭开了勐梭龙潭定期变浑的谜底,也彻底打消了人们心中对所谓神灵的恐惧。

尽管湖泊多种多样,能变色的湖泊也是千奇百怪,但总而言之,除了被人类污染而变色的湖泊之外,通常情况下的变色都是由于矿物质含量变化或者水中微生物数量变化而造成的,并没有什么神秘可言。值得注意的是,湖泊的变色往往是生态系统发生重大变化的信号,打破了生态平衡,对于局部生态系统而言常常是灾难性的。(图片来源于互联网)


斑点湖

斑点湖

好像荷塘一般的“斑点湖”

从上空俯瞰美丽的大棱镜温泉

大棱镜温泉

极高的盐度使得人们可以平躺在“玫瑰湖”上而不下沉

玫瑰湖

玫瑰湖 

勐梭龙潭


勐梭龙潭



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