Tidak sulit menemukan keajaiban alam di Taman Nasional Yellowstone, tetapi sumber air panas terbesar di taman itu mungkin yang paling luar biasa, dan bukan hanya untuk ukurannya: dijuluki Grand Prismatic Spring, sumber air panas memancarkan air yang sangat panas — dan warna prismatik yang menakjubkan— dari pusatnya.
Grand Prismatic Spring dari sudut pandang tinggi. Taman Nasional Yellowstone, Wyoming, Amerika Serikat. (© Don Johnston / Foto Seluruh Kanada / Corbis) Jangan sesuaikan pengaturan warna Anda — Grand Prismatic Spring benar-benar berwarna pelangi, mengikuti spektrum cahaya putih melalui prisma (merah ke biru). Musim semi pertama kali dideskripsikan secara resmi, dan dinamai, oleh Ekspedisi Hayden pada tahun 1871, yang merupakan eksplorasi pertama yang didanai pemerintah federal tentang apa yang menjadi Yellowstone. Pemimpin ekspedisi, Ferdinand Hayden, menulis:
Tidak ada yang pernah dikandung oleh seni manusia yang bisa menyamai kejernihan dan kelezatan warna mata air prismatik yang luar biasa ini. Kehidupan menjadi hak istimewa dan berkah setelah seseorang melihat dan benar-benar merasakan keterampilan licik alam yang tiada banding ini.
Tapi apa yang menyebabkan warna yang menakjubkan dari pemandian air panas? Ini semua berkat bakteri pencinta panas yang menyebut rumah musim semi.
Warna yang berbeda berarti kehidupan yang berbeda di musim semi. (© klaus Lang / Foto Semua Kanada / Corbis) Mata air panas terbentuk ketika air panas muncul melalui retakan di permukaan bumi. Tidak seperti geyser, yang memiliki penghalang di dekat permukaan (karena itu erupsi), air dari mata air panas mengalir tanpa halangan, menciptakan siklus air panas tanpa henti yang naik, dingin dan jatuh. Di Grand Prismatic Spring, siklus konstan ini menciptakan cincin-cincin dengan temperatur berbeda di sekitar pusat: gelembung-gelembung air yang sangat panas naik dari tengah dan perlahan-lahan mendingin ketika menyebar di permukaan masif pegas (370 kaki).
Air di pusat mata air, yang meleleh hingga 121 kaki dari ruang bawah tanah, dapat mencapai suhu sekitar 189 derajat Fahrenheit, yang membuatnya terlalu panas untuk menopang sebagian besar kehidupan (beberapa kehidupan memang ada, tetapi terbatas pada organisme yang memberi makan bahan kimia anorganik seperti gas hyrdogen). Karena ada sangat sedikit yang hidup di tengah kolam, airnya terlihat sangat jernih, dan memiliki warna biru yang indah (berkat hamburan panjang gelombang biru - alasan yang sama samudera dan danau tampak biru dengan mata telanjang). Tetapi ketika air menyebar dan mendingin, ia menciptakan lingkaran konsentris dari berbagai suhu — seperti boneka matryoshka yang menumpuk, jika masing-masing boneka menandakan suhu yang berbeda. Dan cincin suhu berbeda ini adalah kuncinya, karena setiap cincin menciptakan lingkungan yang sangat berbeda yang dihuni oleh berbagai jenis bakteri. Dan itu adalah berbagai jenis bakteri yang memberikan warna prismatik pada pegas.
Di dalam cincin ini hidup organisme yang berbeda, termasuk cyanobacteria, sejenis bakteri yang memperoleh energi mereka melalui fotosintesis. Lihat pita pertama di luar tengah — lihat warna kuning itu? Itu berkat jenis cyanobacteria tertentu, Synechococcus, yang hidup di pita suhu tertentu di bawah tekanan yang ekstrem. Suhu air itu hampir tidak cukup dingin untuk dihuni, pada suhu 165 ° F, tetapi bakteri lebih suka suhu yang lebih dekat ke 149 ° F. Tetapi cahaya yang berlimpah juga memberi tekanan pada habitat Synechococcus .
The Grand Prismatic Spring mendapatkan warna pelangi dari berbagai organisme yang hidup di dalamnya. (© Frank Lukasseck / Corbis) Daerah di sekitar Grand Prismatic Spring sebenarnya hampa dari pepohonan, atau jenis naungan apa pun. Itu bukan hanya masalah bagi wisatawan, tetapi juga tantangan bagi Synechococcus . Tidak ada yang bisa melepaskan sinar matahari, dan di ketinggian Yellowstone, sinar ultraviolet dari sinar matahari menjadi sangat, sangat keras.
Tetapi meskipun mereka hidup di air yang terlalu terekspos dan terlalu panas, Synechococcus berhasil bertahan hidup, melalui keseimbangan pigmen fotosintesis — senyawa kimia yang hanya memantulkan panjang gelombang cahaya tampak tertentu, menjadikannya tampak berbagai warna. Pigmen utama untuk fotosintesis adalah klorofil, yang kita lihat berwarna hijau. Tetapi kadar klorofil kadang-kadang dapat dilampaui oleh pigmen aksesori yang dikenal sebagai karotenoid. Karotenoid berwarna merah, oranye atau kuning; kuningnya Synechococcus adalah pigmen yang sama persis, beta-Karoten, yang dalam konsentrasi tinggi membuat jeruk yang kita lihat dalam wortel.
Karotenoid melindungi sel-sel Synechococcus dari sinar matahari yang ekstrim, dengan menangkap panjang gelombang yang keras (seperti ultraviolet) dan meneruskan energi itu ke pigmen klorofil, yang kemudian mengubah energi cahaya menjadi energi kimia. Jadi, karena Synechococcus yang hidup di pita suhu kuning hidup di bawah kondisi yang keras, mereka menghasilkan lebih banyak karoten daripada jika mereka hidup dalam kondisi suhu optimal (seperti pada cincin luar), memberi warna kuning pada pita. Jika Anda menyindir Synechococcus dalam jumlah kecil dari bagian atas pita suhu itu, atau menemukan Synechococcus hidup di tempat yang tidak terlalu terkena sinar matahari, Synechococcus akan lebih mirip ganggang biru-hijau yang biasa kita lihat di danau. dan kolam di tempat lain. Karena warna Synechococcus sangat tergantung pada sinar matahari, itu juga berarti bahwa di musim dingin, ketika matahari kurang keras, bakteri menghasilkan lebih sedikit karotenoid, dan karena itu terlihat kurang kuning, dan lebih biru-hijau.
Bergerak keluar dari pita kuning, suhu mata air panas mulai dingin, dan saat suhu mendingin, serangkaian kehidupan bakteri yang lebih beragam dapat berkembang. Synechococcus masih hidup di pita oranye (yaitu sekitar 149 derajat Fahrenheit), tetapi mereka bergabung dengan jenis bakteri lain, yang dikenal sebagai bakteri chloroflexi. Beberapa bakteri chloroflexi juga fotosintesis, tetapi menghasilkan energi menggunakan berbagai jenis klorofil dan berbagai jenis karotenoid, yang bermanifestasi sebagai warna yang sedikit berbeda. Hasil bersih dari keanekaragaman warna ini adalah warna oranye yang Anda lihat dalam gambar — bukan berarti setiap bakteri bermanifestasi sebagai jingga secara individu, tetapi warna komposit dari semua bakteri yang berbeda yang terlihat bersama adalah jingga. Dan warna oranye itu, seperti kuning pada cincin di sebelahnya, berasal dari karoten, yang dihasilkan bakteri ini untuk membantu melindungi diri mereka dari cahaya keras matahari musim panas Yellowstone.
Cincin terluar adalah yang paling keren, sekitar 131 ° F, dan rumah bagi komunitas bakteri yang paling beragam. Karena semakin banyak organisme yang dapat hidup di cincin terluar, campuran berbagai karotenoid mereka menghasilkan warna paling gelap dari semuanya — jenis cokelat merah yang Anda lihat di foto.
Tergantung pada musim, warna pegas bisa berfluktuasi. (© David Santiago Garcia / Foto Aurora / Corbis) Untuk melihat Grand Prismatic Spring saat berada di Yellowstone, pergilah ke Midway Geyser Basin, sekitar setengah jalan antara wilayah Madison dan Old Faithful di taman. Dari tempat parkir di sana, ambil jalan setapak ke selatan menuju Sungai Firehole. Jalan setapak akan menuntun Anda di sepanjang sumber air panas, tetapi untuk tampilan warna musim semi yang benar-benar spektakuler, dapatkan ketinggian. Cobalah mendaki ke Midway Bluff, yang menawarkan pemandangan Midway Basin dan sumber air panas di bawah.
