Красный снег: почему в горах Кавказа и Алтая образуются розовые сугробы
Каждое лето в высокогорьях происходит одно и то же: снежные поля, которые в мае имели белый цвет, к июлю становятся покрытыми розовыми пятнами, а в августе местами приобретают насыщенный малиновый оттенок, как будто кто-то пролил на них вино. Альпинисты на Эльбрусе и Белухе наблюдают это регулярно, туристы делают фотографии и спорят: пыль из Сахары, вулканический пепел или окись железа?
Кто его окрашивает
Красный цвет придаётся снегу одноклеточными водорослями. Самая известная из них более ста лет носила название Chlamydomonas nivalis, но в 2019 году чешско-немецкая группа под руководством Ленки Прохазковой, исследовав образцы со всего мира, показала, что под этим именем скрывался отдельный род. Его назвали Sanguina, от латинского слова «кровь», и выделили два вида: Sanguina nivaloides, окрашивающий снег в красный, и Sanguina aurantia, придающий оранжевый оттенок. Эта работа была опубликована в журнале FEMS Microbiology Ecology и с тех пор стала стандартом.
Зимой эти организмы находятся в снеге в виде спор и не проявляют себя. Когда весной снег начинает таять и появляется жидкая вода, споры прорастают, и подвижные зелёные клетки с жгутиками поднимаются к поверхности, туда, где свет. Летом, когда солнечное излучение становится интенсивным, клетки переходят в состояние покоя, теряют жгутики и накапливают защитный пигмент. Это астаксантин, тот самый каротиноид, который придаёт розовый цвет мясу лосося и панцирю варёного рака. Он действует как солнцезащитный крем: поглощает ультрафиолет и часть видимого света, защищая хлорофилл от разрушения. Чем ярче солнце и длиннее день, тем краснее снег.
Таким образом, розовый цвет не свидетельствует о свежем заражении, а наоборот: это зрелые клетки, готовые к зимовке. Одна клетка имеет размер около 20 микрометров, а в кубическом сантиметре талого снега может содержаться сотни тысяч таких клеток. Отсюда и яркость цвета.
От Аристотеля до капитана Росса
Красный снег наблюдали с античных времён. Аристотель в «Истории животных» упоминает о «червях» в старом снегу, который краснеет: это одно из первых описаний данного явления, хотя и с неверной интерпретацией. Средневековые хронисты воспринимали кровавый снег как предзнаменование. В Альпах его называли Blutschnee, кровавый снег, связывая с надвигающимися бедствиями.
Истинную известность явление получило в 1818 году. Британский капитан Джон Росс, исследовавший Северо-Западный проход, обнаружил у мыса Йорк на северо-западе Гренландии скалы, с которых по снегу стекали красные полосы длиной в несколько километров. Росс привёз образцы в Лондон, и газеты писали о «малиновых утёсах» как о сенсации. Ботаник Фрэнсис Бауэр, рассмотрев в микроскоп округлые клетки, принял их за грибок и назвал Uredo nivalis. Позже стало понятно, что это водоросль, а привычное имя Chlamydomonas nivalis закрепилось в начале XX века.
Чарльз Дарвин столкнулся с розовым снегом в 1835 году, пересекаючи Анды по перевалу Портильо. В «Путешествии на корабле Бигль» он отмечает, что копыта мулов оставляли на снегу красные следы, и, рассмотрев вещество, вспомнил рассказы о красном снеге в Арктике. Таким образом, явление, которое считали полярной экзотикой, оказалось распространённым.
Где искать в России
В нашей стране красный снег можно встретить повсюду, где снежники сохраняются до середины лета. На Кавказе его регулярно наблюдают на склонах Эльбруса и в Приэльбрусье на высотах от 3000 метров, в Домбае, на Казбеке. На Алтае розовые пятна появляются на снежниках Катунского хребта у Белухи и в Северо-Чуйских белках. Явление описано на Камчатке, в Хибинах, на Полярном Урале и Путоранах. Водоросль не требовательна: ей нужны влага, свет и тонкий слой минеральной пыли, из которой она получает азот и фосфор.
Отечественная наука занимается изучением снежных водорослей уже давно, но без широкой огласки. Первые систематические описания альгофлоры снега на Кавказе и в Средней Азии появились ещё в советский период; сегодня это направление активно исследуется в Ботаническом институте РАН и на кафедрах ботаники региональных университетов. Проблема заключается в том, что высокогорные снежники труднодоступны, а живой материал нужно обрабатывать быстро, поэтому карта распространения Sanguina в России до сих пор неполная.
Можно ли это есть
В Северной Америке розовый снег называют «арбузным»: он действительно имеет лёгкий сладковатый запах, что вызывает желание попробовать. Однако этого делать не следует. Сам пигмент безвреден, но вместе с водорослями в снегу обитают бактерии, грибы и микроскопические существа, а высокая концентрация клеток может вызвать расстройство желудка. Многие горные гиды предупреждают об этом отдельно.
Почему учёные перестали считать его курьёзом
Долгое время красный снег оставался темой для натуралистов и альпинистов. Всё изменилось, когда климатологи начали оценивать его влияние на таяние.
Белый снег отражает до 90 процентов солнечного света. Красный же отражает значительно меньше. В 2016 году международная группа под руководством Стефани Луц опубликовала в Nature Communications результаты измерений на ледниках Арктики от Гренландии до Шпицбергена: цветение водорослей снижало отражательную способность снега в среднем на 13 процентов за сезон таяния. Годом позже Джерард Гейни и его коллеги, работая на ледовом поле Хардинг на Аляске, экспериментально продемонстрировали, что на участках с водорослями снег тает примерно на 17 процентов быстрее, чем на тех, где рост водорослей был подавлен. Исследование было опубликовано в Nature Geoscience.
Так появился термин «биоальбедо». Логика цепочки такова: чем теплее, тем дольше остаётся мокрый снег, тем активнее растут водоросли, тем темнее становится поверхность, тем быстрее она тает. Это положительная обратная связь, которая пока не учитывается в климатических моделях. В 2020 году британско-антарктическая группа под руководством Эндрю Грея впервые составила по спутниковым снимкам карту цветения снежных водорослей на Антарктическом полуострове и продемонстрировала, что при потеплении их площадь будет увеличиваться. В феврале того же года фотографии малиновых сугробов у станции «Академик Вернадский» облетели мир и произвели на читателей большее впечатление, чем любой график.
Для горных ледников Кавказа и Алтая, которые и без того отступают, это дополнительный фактор. Пока его величину для российских гор никто точно не измерял, и это одна из задач, которую гляциологи называют первоочередной.
Почему Ленин отдал Польше Западную Украину и Западную Белоруссию
«Бумер»: кто были прототипы главных героев фильма
Почему в СССР не было клещевого энцефалита
Источник: russian7.ru
