Поднимитесь достаточно высоко во французские альпы в конце весны и начале лета, и есть хороший шанс, что вы наткнетесь на довольно странные участки снега среди серого известняка и низкорослых зарослей растительности. Этот снег не белый, а кроваво – красный.
Этот своеобразный феномен, иногда называемый кровавым снегом, является результатом защитного механизма, вырабатываемого микроскопическими водорослями, растущими в альпийском снегу. Обычно эти микроводоросли имеют зеленый цвет, так как содержат хлорофилл-семейство пигментов, вырабатываемых большинством растений для поглощения энергии солнечного света. Однако когда снежные водоросли растут в изобилии и подвергаются сильному солнечному излучению, они производят красные пигментные молекулы, известные как каротиноиды (то,что придает оранжевый цвет моркови, тыкве), которые действуют как щит от солнца для их хлорофилла.
Хотя красная снежная водоросль известна уже давно (она упоминается в книге, опубликованной в 1819 году, как открытая во время экспедиции в Арктику в 1818 году), она все еще остается тайной, которую ученые пытаются разгадать.
Всего два года назад ботаники из Карлова университета в Праге (Чехия) выявили совершенно новый род микроводорослей, ответственных за образование красного и оранжевого снега в разных частях света, который они назвали "Sanguina" в связи с кроваво-красным цветом, который они производят. Исследователи обнаружили формы водорослей Sanguina в образцах снега из Европы, Северной Америки, Южной Америки, а также из обоих полярных регионов. На Шпицбергене также был обнаружен вид Sanguina, вызывающий необычный оранжевый снег.
Однако это не единственный тип микроводорослей, ответственных за красный снег. Некоторые другие виды, такие как Chlamydomonas nivalis и водоросли , которые растут рядом с колониями антарктических пингвинов, называемые Chloromonas polyptera, также производят пигменты для создания красного и розового окрашенного снега.
Но изучение красных снежных водорослях имеет гораздо большее значение, чем просто объяснение существования странных цветных пятен в Альпах и вблизи полюсов. Его появление и исчезновение являются важными маркерами изменения климата и того, как это влияет на хрупкие экосистемы, где водоросли встречаются.
По словам Лиан Г. Беннинг, профессора геохимии интерфейсов в Немецком исследовательском центре геонаук в Потсдаме, красный снег становится все более распространенным явлением из-за глобального потепления. "Повышение уровня углекислого газа в атмосфере повышает температуру, что приводит к большему таянию снега", - говорит она. - Как только на снегу появляется жидкая вода, начинают расти водоросли."
Это растущее обилие красных снежных водорослей также может способствовать изменению климата. Красный пигмент делает поверхность снега темной, уменьшая количество света и тепла, которое он отражает – нечто известное как эффект альбедо. Поглощая больше солнечного тепла, снег тает еще быстрее, позволяя водорослям размножаться сильнее. "Выходит некий парадокс, в котором водоросли плавят свою же среду обитания", - говорит Беннинг. - Они как будто разрушают свой собственный дом."
В более широком масштабе дополнительное тепло, поглощаемое окрашенным снегом, может изменять температуру окружающей среды, ускоряя таяние снежных покровов и ледников. Одно исследование показало, что за один сезон таяния красные пигментированные водоросли могут снизить альбедо снега на 13%, предполагая, что это играет важную роль в том, как последствия изменения климата могут быть усилены в горных условиях.
Исследования показали, что красные водоросли цветут на ледниках по всему миру, от Антарктиды до Гималаев и в Арктике. Таким образом, один из вопросов, на который стремятся ответить такие ученые, как Беннинг заключается в том, становится ли цветение красных снежных водорослей более распространенным и происходит ли оно чаще.
Один из способов сделать это - использовать спутниковые снимки для изучения эффекта уменьшения альбедо красного снега. Исследование, проведенное с использованием спутниковых снимков снежных полей на полуострове Фильдес на острове Кинг-Джордж у берегов Антарктиды, показало, что в январе 2017 года 26% снега было затемнено водорослями.
Хотя существует мало широко распространенных данных, свидетельствующих о том, что красные водоросли становятся все более распространенными во всем мире, ученые полагают, что они будут встречаться все чаще по мере потепления нашей планеты, и это необходимо будет учитывать, когда ученые попытаются оценить последствия.
Но даже отложив в сторону их роль в изменении климата, ученые разгадывают и другие тайны, которые скрывает красный снег.
Биологи недавно обнаружили , что красные снежные водоросли, по-видимому, растут только на высотах выше 2000 м во Французских Альпах и особенно процветают на высоте около 2400 м. По их словам, водоросли Sanguina встречаются на высоких высотах из-за количества, качества и долговечности снежного покрова, присутствующего на этих высотах.
Удивительно, но ученым до сих пор не удалось вырастить эти водоросли на настоящем снегу в лаборатории.
В образцах снега также выявили присутствие одноклеточных животных, называемых зоопланктоном, с клетками водорослей. Хотя зоопланктон чаще ассоциируется с океанами и озерами, где он является ключевым элементом пищевой цепи, он также может выживать в талых водах ледников и снежных покровов.
Эти исследования помогают построить картину того, что, хотя снег может казаться инертным, на самом деле он изобилует жизнью.
Но в то время как эти пятна цветного снега процветают с жизнью – они также недолговечны, появляясь только в течение нескольких недель в году. Когда погода снова становится холодной, цвет исчезает, и снег возвращается к своему обычному белому цвету.
Возникает интригующий вопрос: что же на самом деле происходит с красными водорослями в течение зимы?
"Одна из теорий заключается в том, что они впадают в спячку и становятся почти прозрачными, когда замерзают", - говорит Беннинг. - Когда в этом больше нет необходимости, они теряют пигментацию, так как это энергозатратный процесс."
Источник: https://www.bbc.com/future/article/20210729-why-snow-in-the-alps-is-turning-red
Ставьте пальцы вверх, если было интересно.
А также подписывайтесь! До встречи)