Il n’est pas difficile de trouver des merveilles naturelles dans le parc national de Yellowstone, mais la plus grande source chaude du parc est peut-être la plus remarquable, et pas seulement pour sa taille: surnommée la grande source prismatique, la source chaude émet une eau extrêmement chaude - et une superbe couleur prismatique - de son centre.
Grand printemps prismatique du haut point de vue. Parc national de Yellowstone, Wyoming, États-Unis d'Amérique. (© Don Johnston / Tout le Canada Photos / Corbis) N'ajustez pas vos paramètres de couleur - le Grand Prismatic Spring est vraiment de couleur arc-en-ciel et suit le spectre de la lumière blanche à travers un prisme (du rouge au bleu). Le printemps a été officiellement décrit et baptisé pour la première fois par l’expédition Hayden en 1871, la première exploration financée par le gouvernement fédéral de ce qui est devenu Yellowstone. Le chef de l'expédition, Ferdinand Hayden, a écrit:
Rien de jamais conçu par l’art humain n’a pu égaler la vivacité particulière et la délicatesse de la couleur de ces remarquables sources prismatiques. La vie devient un privilège et une bénédiction après avoir vu et ressenti à fond ces incomparables habiletés de ruse de la nature.
Mais qu'est-ce qui cause la magnifique coloration de la source thermale? Tout cela grâce aux bactéries qui aiment la chaleur et qui ont élu domicile au printemps.
Une couleur différente signifie une vie différente au printemps. (© klaus Lang / Photos du Canada / Corbis) Des sources chaudes se forment lorsque de l’eau chauffée émerge par des fissures à la surface de la Terre. Contrairement aux geysers, qui présentent des obstructions près de la surface (d’où leurs éruptions), l’eau des sources chaudes ne coule pas, créant ainsi un cycle ininterrompu d’augmentation, de refroidissement et de descente de l’eau chaude. Dans le Grand Prismatic Spring, ce cycle constant crée des anneaux de températures distinctes autour du centre: de l’eau très très chaude bouillonne à partir du milieu et se refroidit progressivement en se répandant sur la surface massive de la source (370 pieds de diamètre).
L'eau au centre de la source, qui remonte à 120 mètres des chambres souterraines, peut atteindre des températures avoisinant les 189 degrés Fahrenheit, ce qui la rend trop chaude pour que la plupart des êtres vivants subsistent (une vie réussit, mais elle se limite aux organismes qui se nourrissent de produits chimiques inorganiques tels que le gaz d'hydrogène). Parce qu'il y a très peu de vie au centre de la piscine, l'eau est extrêmement claire et a une belle couleur bleu profond (grâce à la dispersion des longueurs d'ondes bleues - la même raison pour laquelle les océans et les lacs apparaissent bleus à l'œil nu). Mais à mesure que l'eau se répand et se refroidit, elle crée des cercles concentriques de températures variables, comme une poupée matryoshka superposée, si chaque poupée signifiait une température différente. Et ces anneaux de température distincts sont essentiels, car chaque anneau crée un environnement très différent, habité par différents types de bactéries. Et ce sont les différents types de bactéries qui donnent au printemps ses couleurs prismatiques.
Différents organismes vivent dans ces anneaux, notamment les cyanobactéries, un type de bactérie qui tire son énergie de la photosynthèse. Regardez le premier groupe en dehors du centre - voyez cette couleur jaune? C'est grâce à un type particulier de cyanobactérie, le Synechococcus, qui vit dans cette bande de température particulière sous des facteurs de stress extrêmes. La température de cette eau est à peine assez froide pour être habitable, à 165 ° F, mais les bactéries préférez des températures plus proches de 15 ° C (149 ° F). Mais une abondance de lumière introduit également un stress dans l’habitat du Synechococcus .
Le Grand Printemps Prismatique tire ses couleurs de l'arc-en-ciel de différents organismes qui y vivent. (© Frank Lukasseck / Corbis) La zone autour de la source du Grand Prismatic est pratiquement dépourvue d’arbres ou de tout type d’ombre. Ce n'est pas seulement un problème pour les touristes, c'est aussi un défi pour Synechococcus . Il n'y a pas d'échappatoire au soleil et, à la haute altitude de Yellowstone, la lumière ultraviolette émise par les rayons du soleil devient extrêmement intense.
Mais même s'ils vivent dans des eaux trop exposées et trop chaudes, les Synechococcus parviennent à survivre grâce à un équilibre de pigments photosynthétiques - des composés chimiques qui ne reflètent que certaines longueurs d'onde de la lumière visible, ce qui les fait apparaître sous différentes couleurs. Le pigment principal pour la photosynthèse est la chlorophylle, que nous voyons en vert. Mais les niveaux de chlorophylle peuvent parfois être dépassés par un pigment accessoire appelé caroténoïde. Les caroténoïdes sont rouges, orange ou jaunes; le jaune de Synechococcus est exactement le même pigment, le bêta-carotène, que, dans des concentrations élevées, l’orange que nous voyons dans les carottes.
Les caroténoïdes protègent les cellules de Synechococcus de la lumière du soleil extrême en capturant les longueurs d’ondes dures (comme l’ultraviolet) et en transmettant cette énergie à des pigments de chlorophylle, qui convertissent ensuite l’énergie lumineuse en énergie chimique. Ainsi, puisque les Synechococcus vivant dans la bande de température jaune vivent dans des conditions difficiles, ils produisent plus de caroténoïdes que s'ils vivaient dans des conditions de température optimales (comme dans les anneaux extérieurs), ce qui confère à la bande sa couleur jaune. Si vous supprimiez une petite quantité de Synechococcus du haut de cette bande de température ou si vous trouviez Synechococcus vivant dans un endroit où la lumière du soleil est moins intense, le Synechococcus ressemblerait davantage à l'algue bleu-vert que nous avons l'habitude de voir dans les lacs. et des étangs ailleurs. Étant donné que la couleur de Synechococcus dépend tellement de la lumière du soleil, cela signifie également qu'en hiver, lorsque le soleil est moins fort, les bactéries produisent moins de caroténoïdes et ont donc un aspect moins jaune et plus bleu-vert.
En partant de la bande jaune, la température de la source chaude commence à se refroidir et, à mesure que la température baisse, un ensemble plus diversifié de vie bactérienne peut prospérer. Les synéchocoques vivent toujours dans la bande orange (qui se situe à environ 149 degrés Fahrenheit), mais ils sont rejoints par un autre type de bactérie, la bactérie chloroflexi. Certaines bactéries chloroflexi sont également photosynthétiques, mais produisent de l'énergie en utilisant différents types de chlorophylle et différents types de caroténoïdes, qui se manifestent par des couleurs légèrement différentes. Le résultat net de cette diversité de couleurs est la couleur orange que vous voyez sur les images - ce n'est pas que chaque bactérie se manifeste individuellement en orange, mais que la couleur composite de toutes les bactéries différentes observées ensemble est orange. Et cette couleur orange, comme le jaune dans l'anneau à côté, provient des caroténoïdes, que ces bactéries produisent pour se protéger de la dure lumière du soleil d'été de Yellowstone.
L’anneau le plus à l’extérieur est le plus froid, à environ 131 ° F, et abrite la communauté de bactéries la plus diverse. Comme de plus en plus d’organismes sont capables de vivre dans l’anneau le plus à l’extérieur, le mélange de leurs divers caroténoïdes produit la couleur la plus sombre qui soit - le type de brun rouge que vous voyez sur les photos.
Selon la saison, la couleur du printemps peut varier. (© David Santiago García / Aurora Photos / Corbis) Pour voir le Grand Printemps Prismatique à Yellowstone, dirigez-vous vers le Midway Geyser Basin, situé à peu près à mi-chemin entre les régions de Madison et Old Faithful du parc. Depuis le parking, prenez le sentier en direction du sud en direction de la rivière Firehole. Le chemin vous mènera le long de la source thermale, mais pour une vue vraiment spectaculaire des couleurs de la source, prenez de la hauteur. Essayez de faire de la randonnée jusqu'au Midway Bluff, qui offre une vue imprenable sur le bassin de Midway et la source chaude ci-dessous.
