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藏在湖泊里的颜色

2023-01-09本刊综合

发明与创新·中学生 2023年2期
关键词:水母化学物质藻类

本刊综合

鄱阳湖、洞庭湖、青海湖、千岛湖……这些湖泊,想必大家耳熟能详,它们要么碧绿,要么湛蓝。事实上,世界上还有一些粉色、红色等颜色的湖泊。

湖泊的颜色究竟是什么来决定的?它们是如何采撷缤纷色彩来装扮自己的呢?

三色湖

印度尼西亚的克里穆图火山湖以神秘著称,这里的三个深水湖分别有“老人湖”“青年湖”“幽灵湖”之称。湖水从蓝色或绿色变成黑色或红色,并时不时发生变化。因此,在你到达山顶之前,都无法确定即将看到的湖泊是什么颜色的。而湖水颜色变化的秘密就藏在湖水中。

湖中大部分湖水是由火山喷发而来。火山喷发的岩漿成分复杂,除了熔岩还混杂着大量地下水,这些水在炙热的熔岩中形成很多气泡,气泡破裂释放水蒸气。气泡中夹杂着多种气体,这些气体中含有不同的化学物质,在火山喷发、湖泊形成乃至喷发结束后源源不断地被释放。气体中的化学物质与湖水中原有的化学物质发生反应,形成新的化学物质。由于三个火山口冒出的气体中的化学物质各不相同,从而使湖水呈现不同的颜色。

此外,在不同的温度条件下,湖水中发生的化学反应会生成不同颜色的化学物质。发生化学反应的速度与火山活跃的程度、大气等因素有关,也增加了湖水颜色变化的可能性。

玫瑰湖

塞内加尔位于非洲最西端,是西非最大的产盐国,其中很大一部分盐产自雷特巴湖。雷特巴湖更为人熟知的名字是“玫瑰湖”,这个面积约3平方千米的咸水湖是一个潟湖,与大西洋仅一线之隔。

每年12月至次年1月,随着天气逐渐变热,湖泊会变为粉红色,湖水的颜色也会随季节的变化而变化。这是由于当地气候异常干燥,蒸发强烈,湖泊中的含盐量极高。湖中生存着大量嗜盐微生物,其中以杜氏盐藻为主。这些嗜盐微生物可在盐度极高的环境下生存,并产生一种帮助其吸收阳光的红色素,继而将整个湖泊染成粉红色。随着阳光照射的增强,湖水还会变成紫红色。

五花海

五花海位于我国四川省九寨沟景区,湖面整体呈蓝绿色,不同水域颜色的变换让人应接不暇,从淡黄色到绿色再到蓝色,展现出湖水五彩的美艳。

五花海为何会有如此绚烂的颜色呢?原来,这与湖底的钙华沉积物和湖中生活的有色藻类、水生植物有关。钙华(碳酸钙)沉积是该地喀斯特湖泊颜色形成的核心过程,碳酸钙悬浮颗粒对可见光的选择性反射和散射作用最终使湖泊呈现蓝绿色。由于湖水透明度高,加上色彩各异的石灰岩、水生植物、色泽艳丽的藻类以及多年沉积物的染色作用,湖水就变得五光十色。

水母湖

帕劳群岛上有一个非常有名的水母湖。数万年前,水母湖曾是海的一部分,后来,地壳运动导致周围的海床升高,逐渐将水母湖与外海隔绝,形成一个看似普通的内陆咸水湖。

每当接近中午的时候,密密麻麻的黄色水母就浮到水面上晒太阳,整片湖面涌现出金色的波纹,反射金色的光芒。因此,水母湖又被称为“金光湖”。

红湖

玻利维亚西南部与智利的边界处有一片红白相间的浅滩咸水湖,这就是著名的科罗拉达湖,也被称为红湖。湖中沉积了大量白色的硼砂,湖中的藻类又使湖水呈现粉红色,从而形成红白相间的奇特景观。

此外,湖中含有钠、镁、石膏等矿物质,使浮游生物得以较好地生长,让湖泊的颜色更加丰富。湖水还会根据季节、天气等的变化,呈现出蓝色或深浅不一的红色。

大棱镜温泉

大棱镜温泉又称大虹彩温泉,位于美国黄石国家公园,它的美在于湖面的颜色会随季节的变化而改变。这是由于湖水中含有藻类、含色素的细菌等微生物,它们体内的叶绿素、类胡萝卜素的比例会随季节变换而改变,继而使水体呈现不同的色彩。

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