Обычно снег выглядит белым. Это связано с тем, что кристаллы льда, из которых состоят скопления снега, отражают и рассеивают каждую цветовую частоту в спектре видимого света. Поэтому, когда солнечный свет отражается от сугроба, все эти цвета смешиваются вместе, придавая снегу белый вид.
По крайней мере, так обычно бывает. Тем не менее, время от времени Мать-Природа подбрасывает нам крученый мяч с одеялом небелого снега.
Плиний Старший - римский натуралист, живший с 23 по 79 год н. э. В одной из своих книг он писал о красноватом снеге, с которым иногда сталкивались древние путешественники. Его гипотеза заключалась в том, что снег со временем меняет цвет, как ржавеющий кусок железа.«Сам снег, - писал Плиний, - краснеет от старости».
Сны об алой зиме
Сообщения о темно-красном снеге продолжали сыпаться в течение следующих двух тысячелетий. «Людей в темные и средние века это часто пугало!» - говорит климатолог Рэндалл Червени в электронном письме. Профессор Аризонского государственного университета Червени в 2005 году посвятил целую книгу странным историям о погоде. Она называется «Причуды бури» и включает отрывок из красного снега. Как отмечает Червени, сам Чарльз Дарвин однажды наткнулся на белый снег в Андах, который при таянии становился кроваво-красным. Еще одной важной фигурой, наблюдавшей за окрашенными осадками, был великий сэр Джон Росс, британский морской офицер и исследователь Арктики.
Красноватый или розоватый снег - это не просто историческая диковинка; это все еще наблюдается. В феврале 2018 года, например, в Национальном парке Глейшер была обнаружена лужа красной воды, которая оказалась растаявшим снегом ярко-красного цвета.
Какой механизм стоит за этим? В некоторых случаях алая пыль может быть способствующим фактором. «Многие исторические «кровавые снега» в Европе связаны с влагой, смешивающейся с красной сахарской пылью, которая уносится ветром на север в Европу, а затем выпадает либо в виде красного дождя, либо в виде снега», - говорит Червени.
Но оказывается, что чаще всего красный снег является продуктом водорослей. И, как недавно узнали ученые, это вещество также способствует изменению климата.
Абсолютно натуральный SPF
Мы уже давно знаем, что красный или розовый снег обычно вызывается отдельными видами зеленых водорослей, включая вид Chlamydomonas nivalis. Эти формы жизни обитают в высокогорных снежных полях по всему миру. Хотя технически они зеленого цвета, в теплое время года они производят красный пигмент. Это помогает защитить организмы от чрезмерного солнечного излучения.
«Я думаю о красном пигменте как о солнцезащитном креме», - говорит биолог Арвин Эдвардс, научный сотрудник Университета Аберистуита в Уэльсе. В недавнем интервью по электронной почте Эдвардс объяснил жизненный цикл хламидомонады и родственных водорослей.
Зимой организмы впадают в спячку. С приходом весны они пробиваются к поверхности снега, а затем расцветают. Но чтобы расти, формам жизни нужна жидкая вода. «Когда клетки водорослей находятся во влажном снегу, они могут плавать и успешно фотосинтезировать», - говорит Эдвардс. Это еще одна причина, по которой красный пигмент так полезен.
Темные объекты поглощают больше тепла, чем светлые. На заснеженных полях, где присутствует хламидомонада, можно обнаружить плотные сообщества микроорганизмов. Один миллиметр (0,03 дюйма) снега может содержать 500 000 этих форм жизни. Поэтому, когда большое скопление водорослей начинает массово выделять красный пигмент, они затемняют снег, в котором живут. В результате сам снег приобретает розоватый оттенок.
Он тоже начинает таять.
Причина для беспокойства?
В 2016 году журнал Nature опубликовал отчет, написанный под руководством Стефани Лутц (в то время ученого из Университета Лидса). Эдвардс был одним из ее соавторов. Изучив 40 образцов алого материала с ледников Исландии, Норвегии, Гренландии и Швеции, исследователи пришли к душераздирающему выводу.
«[Наша] статья, - говорит Эдвардс, - одна из первых из нескольких, в которых было выявлено ускорение скорости таяния ледников на 5-15 процентов в результате появления водорослей на поверхности ледника - биологический эффект потемнения.."
Иными словами, ледниковый снег тает на 5-15 процентов быстрее, когда присутствуют хламидомонады или аналогичные виды водорослей. Это плохие новости.
Гляциолог Бристольского университета Александр Анесио был соавтором этой статьи в Nature 2016 года. Обобщая проблему в переписке по электронной почте, он говорит: «В основном, из-за более темной окраски снега с присутствием водорослей снег поглощает больше солнечного излучения, что увеличивает удержание тепла и таяние снега. немаловажно, и его необходимо учитывать, если мы хотим понять, насколько быстро ледники и ледовые щиты будут таять при глобальном потеплении."
Кроме того, здесь может работать самовоспроизводящаяся петля обратной связи. Красные водоросли растапливают снег, что позволяет расти большему количеству водорослей, что приводит к еще большему таянию снега - и так далее.
Пахнет арбузом
Давайте ненадолго переключим тему и поговорим об одном из самых странных качеств красного снега: его запахе. Люди, которые сталкиваются с покрытым водорослями снегом, иногда сообщают, что он имеет сладкий арбузный запах. Для протокола: Эдвардс говорит, что сам никогда не ощущал запаха, но, вероятно, это побочный продукт красных пигментов.
Некоторые научно-популярные писатели также советуют не есть красный снег, потому что он якобы вызывает проблемы с желудком. Но Эдвардс не убежден. «Поскольку в разлагающихся снежных покровах скапливается множество других вещей, в том числе минеральная пыль, которая, вероятно, оказывает такое же воздействие [на пищеварительную систему], возлагать вину на водоросли может быть несправедливо», - говорит он.
Интересно
Снег может быть и другого цвета. В январе 2018 года в Центральном Казахстане выпал слой черного снега. Возможно, это произошло из-за промышленного загрязнения. Кроме того, есть некоторые виды водорослей, которые создают желтоватый снег. Конечно, как скажет вам любой третьеклассник или владелец собаки, это не единственный способ получить желтый снег.