Le sorgenti idrotermali, o vent, sono un fenomeno geologico affascinante anche per chi studia biologia: nelle acque che circondano questi camini da cui fuoriesce acqua bollente vivono forme di vita "aliene", adattate a condizioni estreme, un intero ecosistema che abbiamo scoperto meno di cinquant'anni fa e che continua a regalarci sorprese.
L'ultima arriva dalla dorsale del Pacifico Orientale, al largo dell'America centrale, dove una spedizione esplorativa organizzata dallo Schmidt Ocean Institute ha scoperto una nuova dimensione dell'ecosistema delle sorgenti idrotermali: la vita non si sviluppa solo nelle acque intorno al camino, ma anche sottoterra.
Sotto la crosta. La spedizione del veliero Falkor è durata un mese, dal 29 giugno al 28 luglio, durante il quale la nave ha esplorato tra l'altro la sorgente idrotermale nota come Tica. Qui, il robot di bordo, SuBastian, ha sollevato la crosta di origine vulcanica dalle cui fessure fuoriesce l'acqua bollente, e ha scoperto l'esistenza di un intero ecosistema che vive "sottoterra" – non diversamente da quello che succede sulla terraferma quando solleviamo un sasso o scaviamo nel terreno. Gli abitanti sono vermi, lumache e batteri chemiosintetici, in grado cioè di trasformare in nutrimento le sostanze chimiche riversate in acqua dalle sorgenti (ferro, zolfo…).
Una nuova dimensione. L'aspetto più interessante riguarda i vermi tubulari, classici abitanti delle sorgenti idrotermali che costruiscono la loro stessa casa (il "tubo", appunto) con i minerali che trovano in acqua. SuBastian ha scoperto che questi vermi sono in grado di spostarsi da sottoterra alla superficie e viceversa nuotando nell'acqua bollente della sorgente: in questo modo possono espandere il loro areale e colonizzare tutto l'ecosistema dei vent, non solo quello che si vede in superficie.
È una scoperta che aggiunge un'intera nuova dimensione all'ambiente delle sorgenti idrotermali, e potrebbe aiutarci a capire meglio come si formano queste comunità che, nonostante quasi mezzo secolo di studi, sono ancora in gran parte misteriose.
Quello di Yellowstone (Yellowstone National Park) è il più antico parco nazionale al mondo. Era il 1872 quando il Congresso degli Stati Uniti decise di preservare uno dei più grandi ecosistemi ancora intatti della zona temperata e il 1° marzo dello stesso anno venne istituito il primo parco nazionale della storia.
Abbarbicato sulle Montagne Rocciose, il Parco Nazionale di Yellowstone si trova nello stato del Wyoming e sconfina solo per un piccolo tratto in Montana e Idaho. Dichiarato dall'Unesco Patrimonio dell'Umanità nel 1978, il maestoso scenario racchiuso al suo interno ebbe origine circa 600.000 anni fa da un'enorme eruzione vulcanica (al quarto posto tra le più grandi eruzioni di sempre), i cui effetti sono ben visibili ancora oggi. I quasi 9.000 km² di superficie, che si estendono su una serie di altipiani a un'altitudine media di 2.400 s.l.m., racchiudono infatti quasi la metà della capacità idrotermale dell'intero pianeta, con oltre 10.000 fonti di acque termali, inclusi quasi 400 geyser (che cosa sono?) e le ancor più numerose sorgenti calde, con temperature che possono superare i 200°C. L'acqua che fuoriesce da molte di queste fonti è ricca di minerali che creano nei terreni circostanti spettacolati coni e terrazzamenti naturali, come quello impressionante di Mammoth Hot Spring, i cui depositi raggiungono i 90 metri di altezza.
Foto: © © Frans Lanting/Corbis
Tra li oltre 400 geyser disseminati nel parco, Castle Geyser è uno dei più famosi per i suoi getti di vapore che possono arrivare a 50 metri di altezza.
Situato nella zona dell'Upper Geyser Basin, deve il suo nome per la caratteristica forma a cono dei depositi rilasciati nella fase eruttiva che ricordano un castello.
Durante le eruzioni, che avvengono a intervalli regolari ogni 10-12 ore, il geyser emette per una ventina di minuti una colonna verticale di acqua bollente che successivamente si trasforma in un rumoroso getto di vapore. Un altro tra i più famosi geyser del parco, l'Old Faithful (il "vecchio fedele" in inglese), ogni giorno stupisce i visitatori che giungono da tutto il mondo per ammirare i suoi spettacolari getti di vapore che avvengono con precisione quasi svizzera: ogni 93 minuti.
Scopri tutto sui geyser, i punti più caldi della Terra.
Foto: © © Neale Clarke/Robert Harding World Imagery/Corbis
Il nome potrebbe trarre in inganno, ma in realtà la Grade Fontana (Great Fountain) è uno dei più grandi geyser di Yellowstone. Situata nei pressi del lago Firehole Lake all'interno del Lower Geyser Basin, è formata da un'intricata schiera di terrazze formate dalle grandi quantità di calcare depositato intorno al cratere nel corso delle sue eruzioni.
All'interno del Lower Geyser Baisin, la Grande Fontana è l'unico geyser che permette di prevedere le proprie eruzioni, che possono durare dai 45 ai 60 minuti. Circa un'ora prima, infatti, il cratere si riempie di acqua che, fuoriuscendo, inonda le terrazze circostanti trasformandole in affascinanti piscine. Nei minuti immediatamente precedenti l'eruzione l'acqua inizia a bollire e si innalza bruscamente, dando inizio allo spettacolo con getti d'acqua caldissima a 94°C alti fino a 30 metri, l'equivalente di un edificio di 10 piani.
Foto: © © Klaus Lang/All Canada Photos/Corbis
Le Mammoth Hot Springs, nella parte nord occidentale del parco, danno il nome all'intera regione termale (Mammoth Country) ricca di sorgenti calde che formano affascinanti terrazze di pietra.
Secondo i geologi, ogni giorno nell'area di Mammoth Spring l'acqua deposita sulla roccia oltre due tonnellate di carbonato di calcio che da vita a queste spettacolari formazioni.
Anche in Turchia esiste un luogo mozzafiato simile a questo: è Pammukkale con le sue cascate di travertino.
Foto: © © Danny Lehman/Corbis
Si trova nel Midway Geyser Basin e si chiama Grand Prismatic Spring la fonte termale più grande degli Stati Uniti e la terza del mondo. Il suo nome deriva dalla sua sorprendente colorazione blu, verde, rosso, arancio, giallo, oro e marrone, un arcobaleno di colori che ricorda quelli che fuoriescono da un prisma ottico.
I
suoi colori così vivaci sono prodotti da batteri prigmentati che crescono lungo i bordi delle acque ricche di minerali, mentre l'intensità della colorazione dipende dal rapporto di clorofilla e carotenoidi e dalla temperatura dell'acqua, in grado di favorire la proliferazione di un batterio piuttosto che un altro. Questo provoca una variazione cromatica in base alle stagioni: in estate, per esempio, i colori dominanti sono l'arancione e il rosso, mentre in inverno tende al verde scuro. Il centro della piscina, di un colore blu intenso dovuto alla purezza dell'acqua e alla sua profondità che raggiunge i 50 metri, è privo di vita a causa del calore estremo.
Posta sulla cima di una collinetta, la sorgente in primavera la sorgente arriva a scaricare fino a 2.100 litri di acqua calda (quasi 70°C) al minuto che scorre in modo uniforme su tutti i lati, formando dei terrazzamenti naturali lungo i pendii.
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Foto: © © Kevin R. Morris/CORBIS
Un leone di montagna, chiamato anche puma o coguaro (Puma concolor), corre nella neve fresca nel parco di Yellowstone. La fauna abbondante ed estremamente diversificata del parco, tra cui diverse specie rare in via d'estinzione, è famosa almeno quanto i suoi geyser.
Percorrendo in auto i 300 km di strade asfaltate o gli oltre 1.600 km di sentieri del parco, oltre al puma è possibile incontrare in totale libertà oltre 60 specie diverse di mammiferi, come il lupo grigio, il bisonte americano, l'orso bruno, il baribal o orso nero americano, la capra delle nevi, l'alce, il coyote, la lontra di fiume nordamericana, l'antilocapra, il ghiottone, il tasso, la volpe, la rarissima lince e il famoso orso grizzly diventato il simbolo di Yellowstone. Si aggiungono 300 specie di volatili e numerosi tipi pesci, numeri che lo rendono uno dei principali santuari della fauna mondiale.
Foto: © © Joe McDonald/Corbis
L'area del parco è attraversata da numerosi corsi d'acqua, il più lungo dei quali è il fiume Yellowstone - da cui prende il nome - che attraversa per intero il territorio da sud a nord dando vita a canyon e cascate prima di gettarsi nell'omonimo lago.
Nella foto sono invece ritratte le Gibbon Falls, uno spettacolare salto di 26 metri del fiume Gibbon. Queste cascate costituiscono una vera e propria barriera naturale che impedisce ai pesci di proseguire la risalita del fiume, tanto che a monte di questa cascata sono praticamente assenti.
Foto: © © Tim Fitzharris/Minden Pictures/Corbis
Sembrano ricamati all'uncinetto i bordi color salvia dell'Artemisia Geyser, e in effetti questo geyser vanta il cratere ornato più grande di Yellowston.
Dopo molte ore di quiete, una o due volte al giorno dalla piscina di Artemisia fuoriesce all'improvviso una colonna di acqua bollente che raggiunge i 9 metri di altezza, per una durata che varia dai 15 ai 25 minuti. Nessun segnale visibile precede l'eruzione, se non l'improvviso aumento del livello di acqua al suo interno che dà inizio al getto bollente.
Le eruzioni sono accompagnate da un forte rumore sotterraneo simile a quello di un gigantesco martello, provodato dalle bolle di vapore che collassano all'interno dei canali del geyser.
Foto: © © James Hager/Robert Harding World Imagery/Corbis
Il Norris Geyser, oltre a essere il geyser più caldo di Yellowstone con una temperatura di 205°C rilevati a 81 metri di altezza, è una delle poche sorgenti permanenti di acqua termale attive nella zona di Porcelein Terrace. In quest''area aperta del parco infatti sono numerose le formazioni geotermiche cosiddette "effimere", ossia che nascono improvvisamente dal terreno per poi esaurire la propria attività in poche ore, giorni o settimane.
Il paesaggio arido e desolato del "Bacino di Porcellana" è il risultato dell'ambiente acido che crea condizioni ostili alla sopravvivenza di piante, animali e perfino batteri. I suoi incredibili colori in questo caso derivano da ossidi minerali come l'ossido di ferro per il rosa, il rosso e l'arancio e i solfati di zolfo e ferro per il giallo.
Foto: © © Fred Hirschmann/Science Faction/Corbis
Le Minerva Terrace, nella Mammoth Hot Springs area, sono una delle più spettacolari formazioni geologiche della zona di Mammoth Hot Spring, il complesso di sorgenti calde che sorge all'interno del Parco Nazionale di Yellowstone.
Sono state costruite nel corso dei millenni dai depositi di minerali trasportati dall'acqua, ma un terremoto avvenuto in epoche geologicamente recenti, ha spostato la sorgente, lasciando la formazione all'asciutto.
Foto: © © Ocean/Corbis
Altra stagione, altra colorazione per la Morning Glory Pool, che deve il suo spettacolare mix di colori alle
famiglie di batteri che la abitano.
Si trova nell'Upper geyser Basin, un'area di circa due chilometri quadrati di superficie che contiene la più grande concentrazione di geyser del mondo, ben un quarto di tutti quelli esistenti.
Foto: © © Glowimages/Corbis
Il fiume Gardner (anche chiamato Gardiner River), con i suoi 40 km di lunghezza, è un affluente del fiume Yellowstone e scorre interamente all'interno del parco.
Molto conosciuto dai pescatori per la gran quantità di trote presenti, lungo il suo corso attraversa ripidi canaloni e canyon, oltre a dar vita a una fonte di acqua termale conosciuta come The Boiling River, il fiume che bolle, prima di gettarsi nelle acque dello Yellowstone.
Foto: © © Jason Hawkes/CORBIS
Con un diametro di circa 90 metri, la Grand Prismatic Spring è stata colonizzata da diverse famiglie di batteri che le donano straordinari colorazioni.
I colori iridescenti, infatti, sono in realtà pigmenti utilizzati dai microrganismi come schermi solari protettivi: quelli rossastri appartengono ai batteri che vivono alle temperature più basse, mentre quelli che abitano le zone più calde della pozza hanno sfumature gialle e verdi.
Foto: © © Tom Nevesely/All Canada Photos/Corbis
Una spettacolare immagine del Clepsydra Geyser, nel Lower Geyser Basin
di Yellowstone, durante la sua eruzione perenne. Diversamente da altri
geyser, infatti, l'intervallo tra un'eruzione e l'altra è di pochissimi
secondi, tanto che il getto d'acqua alto 10-15 metri è pressochè
costante sin dal 1959, quando cioè un terribile terremoto scosse l'intera regione.
Il Geyser della Clessidra venne così nominato nel 1878 in ricordo della parola greca che indica appunto l'orologio ad acqua, in quanto prima del 1959 eruttava puntualmente ogni 3 minuti.
Foto: © © David Cobb/Visuals Unlimited/Corbis
La Emerald Pool, così chiamata per il suo colore verde smeraldo, è una delle principali attrazioni del Black Sand Basin, all'interno dell'Upper Geyser Basin. La caratteristica colorazione è dovuta alle basse temperature che hanno permesso a batteri termofili gialli e ad alghe di colonizzare il rivestimento della piscina. L'acqua limpida riflette le sfumature di blu, ma assorbe le altre tonalità di colore. E così, mescolando il blu e il giallo la piscina si colora di verde in tutte le sue sfumature.
Purtroppo, detriti naturali e oggetti scagliati dai turisti nelle sue acque hanno provocato un'alterazione della temperatura con il conseguente cambiamento di alghe e batteri colonizzatori che si è tradotto in una variazione di colore. Anzichè giallo, ora il bordo è arancione e marrone, ma se la temperatura dovesse continuare a diminuire in questa incantevole piscina di color smeraldo rimarrà solo il nome.
Foto: © © Christian Heinrich/imagebroker/Corbis
La Sapphire Pool, così chiamata per il suo colore simile a quello di uno zaffiro, un tempo era una placida piscina di acqua calda (94°C) e cristallina. Dopo il terremoto del 1959, tuttavia, per un decennio si verificarono improvvise e violente eruzioni a intervalli di 2 ore, con getti alti 45 metri. La forza delle sue eruzioni ha fatto sì che il suo cratere raddoppiasse le proprie dimensioni, mentre l'acqua al suo interno divenne torbida.
Nel 1968 Sapphire Pool ha smesso di funzionare come un vero e proprio geyser, riacquistando il caratteristico colore azzurro cristallino. Anche se, di tanto in tanto, la sorgente si riempie di bolle e spruzza violenti getti di vapore.
Foto: © © Michael Weber/imagebroker/Corbis
Le acque del parco, ricche di zolfo e altri minerali, possono arrivare a temperature di oltre 200°C.
Il caratteristico colore turchese che ricorda le acque tropicali di questa sorgente termale è dovuto alla colonizzazione di batteri estremofili.
Tuttavia, le variazioni di temperatura dell'acqua possono favorire o inibire la proliferazione di alcune famiglie di microrganismi, provocando curiosi cambiamenti cromatici nel corso degli anni.
Foto: © © Ocean/Corbis
