science >> Wetenschap >  >> Geologie

De geweldige,

en alarmerend, Wetenschap achter rode sneeuw Grote delen rode sneeuw zijn hier te zien in de haven van Neko, Antartica. De rode kleur wordt soms veroorzaakt door de aanwezigheid van de algen Chlamydomonas nivalis . Jerzy Strzelecki/Wikimedia Commons

Normaal gesproken, sneeuw ziet er wit uit. Dit komt omdat de ijskristallen waaruit sneeuwclusters bestaan, elke kleurfrequentie in het zichtbare lichtspectrum reflecteren en verstrooien. Dus als zonlicht weerkaatst op een sneeuwbank, al die kleuren versmelten met elkaar, waardoor de sneeuw een wit aanzien krijgt.

Of ten minste, dat is wat gebruikelijk gebeurt. Om de zoveel tijd, Hoewel, Moeder Natuur gooit ons een curveball met een deken van niet-witte sneeuw.

Plinius de Oudere was een Romeinse natuuronderzoeker die leefde van 23 tot 79 G.T. In een van zijn boeken, hij schreef over roodgekleurde sneeuw, die oude reizigers soms tegenkwamen. Zijn hypothese was dat sneeuw van kleur verandert naarmate de tijd verstrijkt - als een roestend stuk ijzer. "Sneeuw zelf, " Plinius schreef, "wordt rood van ouderdom."

Dromen van een dieprode winter

Meldingen van karmozijnrode sneeuw bleven de komende twee millennia binnenstromen. "Mensen in de donkere en middeleeuwen waren er vaak van geschrokken!" zegt klimaatwetenschapper Randall Cerveny in een e-mail. Een professor aan de Arizona State University, Cerveny wijdde in 2005 een heel boek aan vreemde weerverhalen. Getiteld "Freaks of the Storm, " het bevat een passage over rode sneeuw. Zoals Cerveny daar aangeeft, Charles Darwin zelf kwam ooit witte sneeuw tegen in het Andesgebergte die bloedrood kleurde toen het ontdooide. Een andere belangrijke figuur die getuige was van de getinte neerslag was de grote Sir John Ross, een Britse marineofficier en poolreiziger.

Roodachtige of roze sneeuw is niet alleen een historische curiositeit; het wordt nog steeds geobserveerd. In februari 2018, bijvoorbeeld, in Glacier National Park werd een plas rood water gevonden die vermiljoenen sneeuw bleek te zijn die was gesmolten.

Wat is het mechanisme hierachter? In sommige gevallen, scharlaken stof kan een bijdragende factor zijn. "Veel van de historische ... 'bloedsneeuw' van Europa wordt geassocieerd met vocht dat zich vermengt met rood Saharastof dat noordwaarts Europa in wordt geblazen, die er dan uit valt als rode regen of sneeuw, ' zegt Cerveny.

Maar het blijkt dat, vaak, rode sneeuw is het product van algen. En, zoals wetenschappers onlangs hebben geleerd, het spul draagt ​​ook bij aan klimaatverandering.

Volledig natuurlijke SPF

We weten al een tijdje dat rode of roze sneeuw meestal wordt veroorzaakt door bepaalde soorten groene algen, inclusief de soort Chlamydomonas nivalis . Deze levensvormen leven in sneeuwvelden op grote hoogte over de hele wereld. Hoewel ze technisch groen van kleur zijn, de algen produceren een rood pigment tijdens de warme seizoenen. Dit helpt de organismen te beschermen tegen overmatige zonnestraling.

"Ik denk aan het rode pigment als een zonnebrandcrème, " zegt bioloog Arwyn Edwards, een research fellow aan de Aberystwyth University in Wales. In een recent e-mailinterview, Edwards legde de levenscyclus van Chlamydomonas en verwante algen.

Tijdens de winter, de organismen gaan slapen. Zodra de lente aanbreekt, ze banen zich een weg naar het oppervlak van de sneeuw en bloeien dan. Maar om te groeien, de levensvormen hebben vloeibaar water nodig. "Als de algencellen zich in natte sneeuw bevinden, ze kunnen rondzwemmen en zijn blij met fotosynthese, ", zegt Edwards. Dit is nog een reden waarom het rode pigment zo nuttig is.

Donkergekleurde objecten absorberen meer warmte dan lichtgekleurde. In besneeuwde velden waar Chlamydomonas is aanwezig, je zult dichte gemeenschappen van de micro-organismen vinden. Een enkele millimeter sneeuw kan 500, 000 van deze levensvormen. Dus wanneer een groot cluster van de algen massaal rood pigment begint af te geven, ze verdonkeren de sneeuw waarin ze leven. Als gevolg hiervan, de sneeuw zelf neemt een rozeachtige aanblik aan.

Het begint ook te smelten.

Reden tot bezorgdheid?

in 2016, Nature publiceerde een rapport geschreven onder leiding van Stefanie Lutz (toen wetenschapper aan de Universiteit van Leeds). Edwards was een van haar co-auteurs. Na 40 monsters van het scharlaken materiaal van gletsjers in IJsland te hebben bekeken, Noorwegen, Groenland en Zweden, de onderzoekers kwamen tot een schrijnende conclusie.

"[Ons] papier, " zegt Eduard, "is een van de eerste van een aantal die een versnelling van 5 tot 15 procent van de smeltsnelheid van gletsjers hebben geïdentificeerd als gevolg van algen op het gletsjeroppervlak - een biologisch verduisterend effect."

In andere woorden, ijssneeuw smelt 5 tot 15 procent sneller wanneer Chlamydomonas of soortgelijke soorten algen aanwezig zijn. Dat is geen goed nieuws.

Glacioloog van de Universiteit van Bristol, Alexandre Anesio, was co-auteur van dat Nature-paper uit 2016. Samenvattend het probleem in een e-mailuitwisseling, hij zegt:"In principe vanwege de donkerdere verkleuring van sneeuw met de aanwezigheid van de algen, de sneeuw absorbeert meer van de zonnestraling, wat het vasthouden van warmte en het smelten van de sneeuw verhoogt ... Het proces is niet onbelangrijk en moet in aanmerking worden genomen als we willen begrijpen hoe snel gletsjers en ijskappen zullen smelten met de opwarming van de aarde."

Ook, er kan hier een zichzelf in stand houdende feedbacklus aan het werk zijn. De roodgekleurde algen smelten sneeuw, waardoor meer van de algen kunnen groeien, wat leidt tot nog meer gesmolten sneeuw - enzovoort.

Ruikt naar watermeloen

Laten we even schakelen en praten over een van de vreemdste eigenschappen van rode sneeuw:de geur. Mensen die de met algen beladen sneeuw tegenkomen, melden soms dat het een zoete, watermeloen-achtige geur. Voor de goede orde, Edwards zegt dat hij de geur zelf nooit heeft ontdekt, maar het is waarschijnlijk het bijproduct van die rode pigmenten.

Sommige populair-wetenschappelijke schrijvers hebben ook afgeraden om rode sneeuw te eten omdat het maagproblemen zou veroorzaken. Maar Edwards is niet overtuigd. "Omdat allerlei andere dingen zich ophopen in rottende sneeuwpakketten, inclusief mineraal stof dat waarschijnlijk hetzelfde effect heeft [op iemands spijsvertering], de schuld op de algen leggen kan oneerlijk zijn, " hij zegt.

Dat is nu interessant

Sneeuw kan ook in andere kleuren komen. In januari 2018, Midden-Kazachstan kreeg een laag zwart getinte sneeuw. Mogelijk is dit het gevolg van industriële vervuiling. Aanvullend, er zijn enkele soorten algen die gelige sneeuw veroorzaken. Natuurlijk, zoals elke derdeklasser of hondenbezitter je kan vertellen, dat is niet de enkel en alleen manier om gele sneeuw te krijgen.