林海雪原 - Yellowstone in Deep Winter

皚明

黄石公园以它各式各样的热喷泉在世上著称。好久以前的夏天去过一次，那些地貌的奇观仍久久不能忘怀。今年的一月(1/7-1/13)重游，终于还了我一直梦想着冬游黄石公园的心愿。此行前后共七天六夜，从蒙大拿（Montana) 州公园的北门往返。公园里的旅店冬天里大部分都关门了，只有Mammoth Hot Springs Hotel and Old Faithful Snow Lodge这二旅馆仍开，以这两地为据点将黄石公园内的主要热泉区看了一遍。 黄石公园简单地图及主要景区。 每年的十月到次年的四月中，公园积雪太深，园里的道路对游人都关闭了。冬天去玩自己不能开车，一定要坐公园大轮子snow coach才可进园。多数人是自己开车到Mammoth Hot Springs 然后从那坐公园的 snow coach 到 Old Faithful。照片中黄色的snow coach就是我们这几天在园内的交通工具了。这二张照片拍于一月十号的清晨太阳升起来之前在去黄石公园大峡谷的路上，那天可是我们在那几天里唯一的大晴天。 几天里在公园的路上看到了另外好几种有趣的 snow coach (雪车)，有些车的轮子是带传送带的三角型，有些车子轮子像坦克一样，我最喜欢的是红色的那辆老爷车，真可爱，可惜沒坐上。😊 除了雪车, 最简单又好玩的交通工具就是雪鞋（snowshoes）了，穿上它就可以随心所欲地走在那无边无际的林海里。 别的还可以骑雪电单车（snowmobile ），或者滑雪⛷️，你看照片里那个穿着雪橇的人背着大背包在山里行走，一个人还准备在山里过夜呢，佩服！ 下面几张拍于 Norris Geyser Basin （诺里斯间歇泉盆地） Norris Geyser Basin （诺里斯间歇泉盆地）是黄石公园中最古老，最热，酸性最高（pH=2-3），也是最不稳定的热喷泉盘地。这个盆地里集中了黄石公园的各种特色泉类：不断有地下热水补充的热泉（Hot Spring），不断喷发的喷泉（Fountain），定时或不定时喷发的间歇泉（Geyser），还有只冒气、不喷发的（Steam Geyser），和喷泥浆的热泉(Mud Pot) 及地面上无数的冒着蒸汽的小孔。 人们一直以来对黄石公园的研究与幻想从未停止过，科学家对下一座超级火山爆发方位的推测就是位于这个 Norris Geyser Basin了。据说在过去几年拍摄的卫星图片显示，黄石公园地下约16公里的熔岩移动发生了变化，使该地区今天比20年前高12厘米。。但没有人知道是否存在爆发的可能性，也没有人能够预言何时爆发。这里潜藏着摧毁地球的超级能量，如果黄石超级火山爆发了，厚厚的火山灰席卷而来，一旦进入人类及动物的肺中，将造成血管的破裂；最终使生命窒息死亡。与此同时，由于火山灰将太阳遮盖了，几乎所有的地表植被在极度严寒的环境中纷纷凋零、衰亡。 Norris Geyser Basin盆地有二个主要可参观的区域，一个是Back Basin, 里面有著名的Steamboat Geyser, 但深雪里的路较长也难走，雪太大了，没开放。我们只去了另一个区域 - Porcelain Basin。 这是Porcelain Basin 区域的远景。那天正赶上下大雪，雪花加上热泉吹来阵阵的蒸气落到镜头上，好些相片都是模糊的，用手机拍反而容易一点因为镜头面积很小。 地壳缝里透出来的热气笼罩着大雪覆盖着的盆地，一片“烽烟四起”的景象。 一脚深一脚浅在深雪里走着........茫茫林海的我是多么渺小呀！ 小道二傍各式热泉烟雾缭绕，隆隆作响，随风吹来一阵阵的硫磺气味，视觉，嗅觉和听觉同时地感受着大自然的力量，奇妙极了。 樹丛附近热泉冒出来的蒸气一层一层地凝聚在𣗳枝上而形成了这独特的样子。 Porcelain Springs  “Porcelain “ 通常形容的是瓷器的细滑，在这里形容的是那乳白蓝綠色的温泉看起来像瓷器一般。 Porcelain Springs - 一个粉蓝色的热泉盆地里很多的热泉都是带乳白的淡蓝或淡綠色。这种有点像加了牛奶的感觉是由含硅成分丰富的矿物质（geyserite) 而形成的，这些矿物质由地下深层的热水带到了地面而沉积，Norris 盆地的水温比起黄石公园其他的盆地都要高，故显这种乳色的热泉遍地都是。 Porcelain Springs - 一个粉绿色的热泉 这热泉在Porcelain Basin 的另一边叫 Hurricane Vent - 强大的蒸汽从泉眼旁边的石缝间喷出来，像烧开水那样发出了嗞嗞的响声。 一群和车子慢慢一起走的 bisons (美洲野牛）。按公园的规定，人们要和野生动物保持一定的距离，但是这些牛老要跟着这车，车子也只好慢慢的和它们一起走，实在是沒办法摆脱它们啊！😊 Dragon’s Mouth Spring (龙口泉）- 这口热泉大量的蒸气从洞穴深处冲出来时隆隆作响，蒸汽喷出来就像龙口吐烟一样，比喻真贴切呀！（左边是网上下载沒下雪时洞穴的照片。） 远看的Dragon’s Mouth Spring （龙口泉） 湖上被冰雪覆盖的的野草。 Gibbons Geyser Basin 附近有名的 Beryl Spring 。据说它温度极高，达近华氏200度。黄石公园里各式各样的热泉共约一万个，故能被称为著名的热泉也必有其独特之处。 走近一点 Beryl Spring 可看到湛蓝色沸騰的泉水，不过可要很小心哦，公园里由热泉引起的事故每年都会发生多起。 黄石公园里有很多漂亮的瀑布，除了最著名的Yellowstone Grand Canyon 大瀑布外，其它瀑布各有特色。下面是我们这次看到了几个有名的瀑布。 Yellowstone Grand Canyon (黄石大峡谷)这个只有短短的一万年大峡谷由Yellowstone River 冲蚀被地热腐蚀的火山岩所形成。从Yellowstone Lake 来的水在这峡谷的落差处而形成了近三百英尺的瀑布。 Upper Yellowstone River Falls （上游瀑布）在这里可看到远处的 Fishing Bridge (钓鱼桥）。 Lower Yellowstone River Falls （下游瀑布） Lower Falls 的近景，平时那飞流直下的瀑布在严冬里变成了几乎不动的冰川。 Firehole Falls - 河流俩傍有众多的热泉，可能这样水流较暖故瀑布沒结冰。 Firehole Falls 的下游 Gibbon Falls - 这个瀑布在 Gibbon 河傍。 Kepler Cascades这个属梯级式的瀑布，我们去的那个早上天气极差，灰蒙蒙的天空下着大雪。只好在网上找了一张照片对比一下没下雪的样子。 在West Thumb Basin (西姆指热泉盆地）附近的一个热喷泉。 在West Thumb Basin (西姆指热泉盆地）附近的另一个喷泉。 一个在 Biscuit Geysers Basin 附近正在喷发的热泉。我们晚上也来过这里体验过“听”喷泉，可惜那晩上沒月亮，不能拍照，一切都只能留在脑孑里了。 路边一个热泉。 这个在河边不断喷热水的岩石叫“Melting Chocolate “ (溶化的巧克力），看起来还真的有点像。😊 <h3>Yellowstone Lake (黄石湖）</h3><h3>黄石湖每年从十二月初开始结冰，近一米厚的冻层要到第二年五月㡳才会全部解冻。我们在的那天是难得的大晴天，除了远处热泉散发出来的雾气之外，太阳底下白得耀眼的湖面看起来实在显得有点单调。忽然看到了在湖面上不远的地方有个冒烟的小蓝圈，再仔细看还有一串小动物的脚印👣，原来这是湖里的一个温泉，蒸汽将冰溶后形成了这个淡蓝色的小园圈，小动物去喝水时在雪地里留下了一串脚印👣。</h3><h3> </h3> Firehole River Firehole River - 河岸边二只企图捕捉天鹅的 coyotes。 Trumpeter swans - 在冰河上的白天鹅 Trumpeter swans - 白天鹅 眺望 Grand Villege 附近白雪皑皑的群山。 下面是在Mammoth Hot Springs Terraces ( 猛犸象热泉区)的一些景色。 猛犸象热泉是一个非常独特的热泉。黄石公园内只有这个地方才有这种阶梯形的热泉。这里是世界上最大的碳酸盐沉积温泉，整个区域有约五十个大小不一的热泉，由于地貌不断的改变，很多原有的热泉都干沽了，比起十几年前来的那一次，地貌确是改变了不少。整个热泉区分成二部份，一部分是 Lower Terraces，另一部分Upper Terraces，沿着步道从下面走上去可慢慢欣赏各种不同的热泉。照片中那个三十多尺高錐体形的石头叫“Liberty Cap”, 几百年前它还是个活跃的火山口，近一百年来内部压渐弱变成一块完全没活力的石头，这里是Lower Terraces 的起点。 Palette Spring 台阶的上层。碳酸盐的沉积形成各种各样奇特形状的石灰岩。 Palette Spring 台阶的最顶部。长年的流水使沉积的碳酸盐形成像滴水的形状。 热泉水在上面流过沿着阶梯缓缓往下流。 台阶上水池里各种微生物形成了不同的颜色。 Devils Thumb - 这石头叫魔鬼的手指，但看起来不太像魔鬼的手指，在网上找了一张没下雪时拍的（下图），真的有点像！😝 Mound Spring 和黄石公园别的热泉不一样，这里水温不太热，酸碱度近中性，近年来水量减弱，一部分的雪仍可积聚在阶梯上。 Mound Spring 溫泉阶梯近景 黄石公园的各种热泉都有丰富的色彩，当我第一次知道原来如此斑斓的颜色是由各种微生物而形成的时候觉得真不可思议，原来世界上有这类喜欢高温的生物。谁对这个及对化学有兴趣的话可以看一下面这段从网上下载的对猛犸象阶梯溫泉碳酸盐沉积的形成及其颜色与微生物的简介。Geochemical Setting：Meteoric water (from rain and snow) seeps into the ground and is warmed deep within the limestone deposits by heat from the magma chamber below. Calcium carbonate (CaCO3) of the Madison limestone is dissolved into the heated and rising water. The Madison also contains a bit of the calcium sulfate mineral gypsum, CaSO4•2H2O, and it dissolves too. The sulfate from the gypsum reacts with hydrogen dissolved in the water to create hydrogen sulfide (H2S).As the hot water rises through the limestone and volcanic rocks to the surface, the pressure decreases and hydrogen sulfide and carbon dioxide gases are released. These gases bubble out at the surface. The hydrogen sulfide is the source of the rotten egg smell at the springs and is utilized by chemotrophs, resulting in sulfuric acid (H2SO4) (chemotrophs are organisms that obtain energy by the oxidation of electron-donating molecules, in contrast to phototrophs, which utilize solar energy as their source of energy).As carbon dioxide escapes, the acidity of the water decreases. The sulfuric acid is neutralized by the calcium carbonate (the “Tums effect”). These reactions result in a hot springs pH of 7.5 – 8 according to the data collected in the field. With the increase in pH, the dissolved calcium carbonate is comes out of solution to be deposited on the surface as travertine (CaCO3).The travertine deposits grow quickly, some as much as three meters in one year. Because these deposits grow so rapidly they cover the surface and anything on it (trees, stumps, the boardwalk etc.) in a very short time — often covering the source of spring water and causing new springs to open in other locations. The travertine forms terraces with raised edges that create a pool of water on the terrace. The terraces continue to grow as water flows over the edge and down the sides. Other factors that can affect the building of the formations are the water flow increasing and decreasing with the seasons, air temperature changes, and water temperature gradient changes resulting in altered biological activity. Earthquakes can also cause a source to close or open. Microbial Life：This harsh environment is a perfect place for extremophiles, organisms adapted to life in extreme conditions. There are three types present at Mammoth Hot Springs, all use different sources of energy and electrons to drive their metabolism. The chemotrophs are organisms that thrive in high temperatures and metabolize hydrogen sulfide coming from the source. These organisms used the hydrogen sulfide for both energy and electron sources. Because the concentration of hydrogen sulfide is greatest nearer the source, we find these organisms in the clear, colorless center of the pools. This location is also where the highest temperatures (75 – 90 degrees Celsius) are found and why no photosynthetic organisms are present. It’s too hot for those critters!Anoxygenic phototrophs drive their metabolic processes by taking one photon of light in the red to deep red end of the visible light spectrum (and near-infrared light) for energy, and using sulfur for their electron source. There were no anoxygenic organisms observed at this location, though they can be observed in other formations of Mammoth.The oxygenic phototrophs drive their metabolic processes by using two photons of visible light (red and blue), which more than triples the energy available. This abundant energy is needed to break the strong bond between the hydrogen and oxygen in water, their electron source. These photosynthesizers aggressively push out other organisms when temperatures and pH are ideal. They cannot tolerate temperatures above 72 or below 40 degrees Celsius. The pH levels in the alkaline range are optimal for these organisms. Planetary ConnectionsWhat is the connection between this formation in Mammoth and astrobiology? Because the organisms present at Mammoth represent the earliest forms of life on Earth, scientists can study them to learn how life has evolved on Earth and about the possibility for existing or extinct life forms on other planets. By understanding the conditions in which life can live, researchers can explore other planets for similar conditions – at present or in the past. Scientists can search other planets for "biomarkers," physical or chemical signatures indicating the presence of life or of past life on a planet. One method is to examine reflectance spectra from other planets to see if there are indications of photosynthesis, or mineral deposits associated with organisms or the resources that life needs. Scientists could look for calcite deposits like the ones in Mammoth as evidence of environments water is present and where organisms may live. They could look for the layered terrace patterns formed by the downstream flow of the water as the deposits are laid down. 从 Lower Terraces 往上走一個小時左右，眼前一亮，忽然看到了这个翠绿色的热泉（ Canary Spring ） Canary Spring 全貌 在 Canary spring 傍边的另一热泉。 Angel Terrace - 大雪将干沽了的热泉覆盖着，看到的只是几棵枯树与白茫茫的一片。 Roosevelt Lodge 是公园西北部的一个旅馆，每年十月就关门了。这个是人们从老忠实喷泉去Lamar Vally 必经之地。 拉马尔山谷（Lamar Valley） 拉马尔山谷位于黄石国家公园东北角，狭长平缓的拉马尔山谷一直被誉为“美国的塞伦盖蒂平原”，这里生活着众多的野生动物，由于山谷里没有太多大𣗳，视野开阔，这里是人们观看动物的热点。 拉马尔河（Lamar River） 下面的几种动物都是在Lamar Valley 河床二旁所看到的。 Lamar Valley 雪地上一群正在寻草吃的美洲野牛。 Bison (美洲野牛）是北美洲体型最大的哺乳动物，看起来迟饨其实十分凶猛，跑起来很快，每年公园里都有游客被伤害，故拍照一定要保持距离。。 这些牛吃起来肉质和普通牛肉差不多，但价钱稍贵一点，当地农场会养一些供歺馆用。 Moose (驼鹿) 世界上最大的鹿科动物。它的角很特别，扁平的扇开，十分漂亮，但只有雄鹿才有这角。它们主要栖息于林中平坦低洼地带，在林中沼泽地活动，在 Lamar Valley Pebble Creek 这一带我们二个早上都看到好几只。 Moose 角扁平形状像仙人掌似的 Coyotes (北美小野狼) Coyotes属狼科，个子比狼小，数量比狼多，较容易见到。 一群Mule Deers Elk (美洲大角鹿） Bald Eagle  （老鹰） Black-billed Magpie Raven (乌鸦）这乌鸦真大呀！听说这鸟很聪明，懂得怎将拉链拉开去取食物吃，除了喜欢围着拉圾桶外，它们也跟着狼走，这样它们可吃被狼吃剩下来的动物骨头残余物。 下面一组照片在老忠实喷泉所在的上间歇泉盆地 (Upper Gysers Basin)所拍。 世界上近60%的间歇泉在黄石，在Upper Gysers Basin 一平方英里的面积内，有150余处这种脆弱的地热奇观。除了老忠实喷泉外，其它著名的喷泉也不少，林林总总，稀奇古怪的喷泉名字，多得记不下来了。 十号那天清晨五时许，醒来看到窗外明月当空，立刻全副武装穿上所有的冬衣往喷泉区走去感受一下这月圆的清晨，白雪复盖着的大地在月光下闪着银光，雪靴踩在松软的深雪上寂静无声，四周环绕着一缕缕从热泉散出来的热气，仿佛真的在仙境里一般。这相片拍于著名的 Castle Geyser （城堡喷泉）前面，当时喷泉正在喷发，可是天还是黑摸摸，喷泉看不见，更不要说拍照了，静静地站在那里聆听着喷泉爆发的隆隆巨响。 天蒙蒙亮时正在喷发的老忠实喷泉。 此行的一个遗憾是没有看到在太阳底下喷发的老忠实。 远处的建设物是历史悠久的 Old Faithful Inn. 上间歇泉盆地一景 夏天的黄石公园每天要接待几万人，而冬天里的一下下午整个上间歇泉盆地就我们一行八人。😊 上间歇泉盆地一景 Heart Geyser (心型喷泉）但我怎看也不像心呀！😝 颜色在白雪影衬下倒是很漂亮的。 Crested Pool Chinese Spring - 中国泉 一个不知名的热泉 Spasmodic Geyser, 这是二个连起来的喷泉，一綠一蓝。 绿色那个的近景 Anemone Geyser - 这里其实也是有二个喷泉，前面那个比后面的大多了，我们看的时候刚好沒喷发。泉傍四周的都是嗜热菌形成的鲜黄橙色。色 一个在沸腾的热泉 Leather Pool 一个不知名的热泉 一个只冒热气干枯了的喷泉。 我们在Firehole River 附近 snowshoeing 时路过的一个小热泉。 远看爆发过后的 Beehive Geyser。 Fountain Paint Pot (中文好像应译成“泥浆泉”）是黄石公园里另一有名的热泉区域。这里的特点是有大量的 mud pots (泥浆泉）和 fumaroles (热喷气孔）。下面是在这区域内看到的一些主要热泉和景色。 泥浆泉的形成是由于这地带附近的嗜热菌将地下冒出来的热气吸收后而产生大量的硫酸，周围的石头在强烈的酸性长期腐蚀下而慢慢碎了和泉水混合后而成泥浆。 冬天这里的泥浆比春夏都要稠得多，看着这些泥泡泡慢慢地一跳一跳地从地面冒出来，还发出轻轻的“叭叭”声，真是奇妙极了！在春夏季雨水充足时就看不到这美妙的现象了。 泥浆颜色的深浅取决于泥土里铁原素的氧化值和其它化学元素的含量。 冒烟的泥浆泉 附近一些被热泉水淹死了的松𣗳（Lodgepole Pines） 一个在冰天雪地中不畏寒冷专心致志地拍摄的人。 這个泉叫 Silex Springs (硅石泉）。泉水清沏的蓝色在四周的白雪映衬下份外漂亮。 Silex Springs (硅石泉）的近景 热泉四周的黄色是因为大量嗜热菌的存在所形成。 这个泥浆泉叫 Red Spouter” （中文译大概是“红色喷井”吧）这个泥喷泉是此行所见的最猛烈的一个，大量沸腾的泥石流“蓬蓬蓬”地喷出来冒着大量的热气，当时离得很近，真有点害怕。很难想象这个喷泉是在1959年那场地震中形成的，之前此地只是长满了杂草的荒地。黄石公园的地壳运动很频繁，谁晓得几年后来这里会是怎样。 Red Spouter（红色喷井)的视频。虽然这泉温度很高，但仍存在大量的喜欢高温的细菌，故站在这里闻到了一阵阵的臭鸡蛋气味。 Leather Pool Celestine Pool - 另一个藍色的热泉。 这是一个长年类月几乎不停地在喷发的间歇泉（Clepsydra Geyser） Clepsydra Geyser视频让你感受一下大自然的威力。 结语：这一集肤浅地用照片记载了我们这几天来看到的点滴。黄石公园冬天的美是无法用语言形容，也无法用照片代替，只有親临其景才可以感受到它独特的魅力。此行唯一的遗憾是沒看到黄石公园最大，也是世界上第三大的热泉，Grand Prismatic Hot Spring (大棱镜温泉），我们在那里那一段时间刚好对游人关闭了。下面的照片是从网上下载的，它成了我们下次冬天重游的主要目的。 谢谢你们的观看。🌷 冬天的 Grand Prismatic Hot Spring (大棱镜温泉）- 网上下载的照片供参考用。