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        藏在湖泊里的顏色

        2023-01-10 08:11:34本刊綜合
        發(fā)明與創(chuàng)新 2023年4期
        關(guān)鍵詞:水母化學(xué)物質(zhì)藻類

        ◆本刊綜合

        鄱陽(yáng)湖、洞庭湖、青海湖、千島湖……這些湖泊,想必大家耳熟能詳,它們要么碧綠,要么湛藍(lán)。事實(shí)上,世界上還有一些粉色、紅色等顏色的湖泊。

        湖泊的顏色究竟是什么來(lái)決定的?它們是如何采擷繽紛色彩來(lái)裝扮自己的呢?

        三色湖

        印度尼西亞的克里穆圖火山湖以神秘著稱,這里的三個(gè)深水湖分別有“老人湖”“青年湖”“幽靈湖”之稱。湖水從藍(lán)色或綠色變成黑色或紅色,并時(shí)不時(shí)發(fā)生變化。因此,在你到達(dá)山頂之前,都無(wú)法確定即將看到的湖泊是什么顏色的。而湖水顏色變化的秘密就藏在湖水中。

        圖1 變幻莫測(cè)的三色湖 (圖/圖蟲(chóng)創(chuàng)意)

        湖中大部分湖水是由火山噴發(fā)而來(lái)?;鹕絿姲l(fā)的巖漿成分復(fù)雜,除了熔巖還混雜著大量地下水,這些水在炙熱的熔巖中形成很多氣泡,氣泡破裂釋放水蒸氣。氣泡中夾雜著多種氣體,這些氣體中含有不同的化學(xué)物質(zhì),在火山噴發(fā)、湖泊形成乃至噴發(fā)結(jié)束后源源不斷地被釋放。氣體中的化學(xué)物質(zhì)與湖水中原有的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),形成新的化學(xué)物質(zhì)。由于三個(gè)火山口冒出的氣體中的化學(xué)物質(zhì)各不相同,從而使湖水呈現(xiàn)不同的顏色。

        此外,在不同的溫度條件下,湖水中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)會(huì)生成不同顏色的化學(xué)物質(zhì)。發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的速度與火山活躍的程度、大氣等因素有關(guān),也增加了湖水顏色變化的可能性。

        玫瑰湖

        圖2 雷特巴湖的鳥(niǎo)瞰圖(圖/圖蟲(chóng)創(chuàng)意)

        塞內(nèi)加爾位于非洲最西端,是西非最大的產(chǎn)鹽國(guó),其中很大一部分鹽產(chǎn)自雷特巴湖。雷特巴湖更為人熟知的名字是“玫瑰湖”,這個(gè)面積約3平方千米的咸水湖是一個(gè)潟湖,與大西洋僅一線之隔。

        每年12月至次年1月,隨著天氣逐漸變熱,湖泊會(huì)變?yōu)榉奂t色,湖水的顏色也會(huì)隨季節(jié)的變化而變化。這是由于當(dāng)?shù)貧夂虍惓8稍?,蒸發(fā)強(qiáng)烈,湖泊中的含鹽量極高。湖中生存著大量嗜鹽微生物,其中以杜氏鹽藻為主。這些嗜鹽微生物可在鹽度極高的環(huán)境下生存,并產(chǎn)生一種幫助其吸收陽(yáng)光的紅色素,繼而將整個(gè)湖泊染成粉紅色。隨著陽(yáng)光照射的增強(qiáng),湖水還會(huì)變成紫紅色。

        五花海

        圖3 風(fēng)光綺麗的五花海(圖/圖蟲(chóng)創(chuàng)意)

        五花海位于我國(guó)四川省九寨溝景區(qū),湖面整體呈藍(lán)綠色,不同水域顏色的變換讓人應(yīng)接不暇,從淡黃色到綠色再到藍(lán)色,展現(xiàn)出湖水五彩的美艷。

        五花海為何會(huì)有如此絢爛的顏色呢?原來(lái),這與湖底的鈣華沉積物和湖中生活的有色藻類、水生植物有關(guān)。鈣華(碳酸鈣)沉積是該地喀斯特湖泊顏色形成的核心過(guò)程,碳酸鈣懸浮顆粒對(duì)可見(jiàn)光的選擇性反射和散射作用最終使湖泊呈現(xiàn)藍(lán)綠色。由于湖水透明度高,加上色彩各異的石灰?guī)r、水生植物、色澤艷麗的藻類以及多年沉積物的染色作用,湖水就變得五光十色。

        水母湖

        圖4 湖中密密麻麻的黃色水母(圖/圖蟲(chóng)創(chuàng)意)

        帕勞群島上有一個(gè)非常有名的水母湖。數(shù)萬(wàn)年前,水母湖曾是海的一部分,后來(lái),地殼運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致周圍的海床升高,逐漸將水母湖與外海隔絕,形成一個(gè)看似普通的內(nèi)陸咸水湖。

        每當(dāng)接近中午的時(shí)候,密密麻麻的黃色水母就浮到水面上曬太陽(yáng),整片湖面涌現(xiàn)出金色的波紋,反射金色的光芒。因此,水母湖又被稱為“金光湖”。

        紅湖

        圖5 “紅湖”也是火烈鳥(niǎo)的天堂(圖/圖蟲(chóng)創(chuàng)意)

        玻利維亞西南部與智利的邊界處有一片紅白相間的淺灘咸水湖,這就是著名的科羅拉達(dá)湖,也被稱為紅湖。湖中沉積了大量白色的硼砂,湖中的藻類又使湖水呈現(xiàn)粉紅色,從而形成紅白相間的奇特景觀。

        此外,湖中含有鈉、鎂、石膏等礦物質(zhì),使浮游生物得以較好地生長(zhǎng),讓湖泊的顏色更加豐富。湖水還會(huì)根據(jù)季節(jié)、天氣等的變化,呈現(xiàn)出藍(lán)色或深淺不一的紅色。

        大棱鏡溫泉

        圖6 大棱鏡溫泉(圖/圖蟲(chóng)創(chuàng)意)

        大棱鏡溫泉又稱大虹彩溫泉,位于美國(guó)黃石國(guó)家公園,它的美在于湖面的顏色會(huì)隨季節(jié)的變化而改變。這是由于湖水中含有藻類、含色素的細(xì)菌等微生物,它們體內(nèi)的葉綠素、類胡蘿卜素的比例會(huì)隨季節(jié)變換而改變,繼而使水體呈現(xiàn)不同的色彩。

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