Laguna Negra - Laguna Negra
Laguna Negra | |
---|---|
Stromatolity pokrývají část Laguna Negra | |
Laguna Negra | |
Umístění | Argentina |
Souřadnice | 27 ° 38'49 ″ j. Š 68 ° 32'43 "W / 27,64694 ° J 68,54528 ° Z[1] |
Laguna Negra je jezero v Provincie Catamarca Argentiny. Leží na Puna náhorní plošina vedle dvou dalších jezer a solné pláně. Jezero je hluboké méně než 2 metry (6 stop 7 palců) a vytváří hrubý obdélník s povrchem 8,6 kilometrů čtverečních (3,3 čtverečních mil). Laguna Negra ztrácí vodu vypařování, a je doplňován povrchovým odtokem a podzemní voda které nakonec pocházejí z velké části z tání sněhu. Vody jezera jsou slané.
Na jihovýchodním břehu jezera, mikrobiality rostou v mělké vodě. Jedná se o struktury tvořené uhličitan a mikroorganismy včetně rozsivky a různé bakterie. Tyto struktury mají vrstvenou vnitřní strukturu a barvy od zelené přes oranžovo-růžovou až po černou. Byly srovnávány s Precambrian stromatolity, které patřily k nejstarším formám života na Zemi.
Regionální a místní
Laguna Negra leží v nadmořské výšce 4 131 metrů (13 553 ft)[2] v Oddělení Tinogasta,[3] Provincie Catamarca z Argentina,[1] a poblíž San Francisco Pass mezi Chile a Argentinou.[4] Cesta k Monte Pissis prochází blízko jezera.[5]
Pokrývá plochu 8,6 kilometrů čtverečních (3,3 čtverečních mil)[6] a má hrubý tvar obdélníku. Průměrná hloubka jezera nepřesahuje 2 metry (6 ft 7 v).[1] Jezero pravidelně zaplavuje své pláže.[7] Na severozápad, a sůl odděluje jezero od jeho sousedů na sever a pokrývá více než polovinu povodí jezera.[8] Prominentní naplavený ventilátor hraničí s Lagunou Negra na jihovýchod[6] a jeho růst na sever vytvořil mělkou vodní plochu na jihovýchodním okraji jezera (Pás ze stromatolitu).[9]
Vody jezera jsou hypersalin, jejich hlavní solí je chlorid vápenatý,[1] i když byly popsány jako mesosalin také.[2] Arsen je přítomen ve vysokých koncentracích.[10] Vysoká slanost zabraňuje zamrznutí vody[11] s výjimkou okrajů Laguna Negra, kde je slanost kvůli příliv.[12] Kalcit a aragonit dosáhnout koncentrace nasycení v místech, kde podzemní voda vstupuje do jezera, což vede k uhličitan srážky hlavně podél jihovýchodního okraje jezera.[8] Podmínky v prostředí jezera jsou zásaditý.[13]
Jezero je napájeno podzemní voda[1] a odtokem, který vstupuje hlavně z jihozápadní strany. Voda pochází hlavně z ročního tání sněhu. Laguna Negra nemá žádný povrchový odtok;[6] vody jezera se odpařují za silného větru a při vysokých teplotách, což vede ke srážení solí, jako jsou sádra, halit a polyhalit.[8]
Regionální kontext
Laguna Negra je nejjižnější ze tří jezer vyrovnaných ve směru sever-jih; další dvě jsou Laguna de la Salina / Laguna Tres Quebradas na severu a Laguna Verde uprostřed. Tvoří solný komplex Laguna Verde, známý také jako komplex Laguna Verde[1] nebo Salar de la Laguna Verde.[14] Salar de Tres Quebradas solná pánev odděluje Laguna Verde od Laguna Tres Quebradas.[15] Společně tato dvě jezera mají vodní plochu 26,2 kilometrů čtverečních (10,1 čtverečních mil).[16] Nedaleko jsou menší jezera[17] jako je Laguna Azul severovýchodně od Laguna Negra.[2]
Laguna Negra, s Laguna Verde uprostřed a Laguna Tres Quebradas / Laguna de la Salina na severu
Laguna Negra, nahoru je na severo-severozápad
Jezera leží v nejjižnějším bodě Puna, a náhorní plošina v nadmořské výšce 3 700 metrů, kde je suché podnebí a Kenozoikum uplift generoval Laguna Verde Saline Complex[1] když blokovat poruchu vytvořené oddělené povodí[17] oddělené trendovými pohořími sever-jih.[9] Terén se skládá převážně ze sopečných hornin jako např čedič a andezit; některé vrcholy překračují nadmořskou výšku 6000 metrů (20 000 stop)[1] jako je například výška 6 795 metrů (22 293 stop) Cerro Pissis.[15] Odpařovače, písek a bahno pokrýt oblast jezera.[8]
Podnebí, vegetace a fauna
Podnebí v Laguna Negra je suchý[6] se silným větrem.[7] Teplota je velmi proměnlivá,[6] v rozmezí mezi 30 - −10 ° C (86–14 ° F) v létě a mezi 8 - −30 ° C (46 - −22 ° F) v zimě.[9]
Roční srážky jsou méně než 250 milimetrů ročně (9,8 palce / rok)[9] a padá hlavně jako sníh.[9] Důkazy z jiných jezer v této oblasti naznačují, že prostředí bylo vlhčí než dnes mezi 15 000–14 000 až 13 500–11 300 lety, než uprostřed vyschlo Holocén. Asi po 4000 letech BP opět se zvýšil.[18] V současné době podnebí ovládá Vysoká jižní část Tichého oceánu anticyklóna který do oblasti nasává suchý vzduch. Během léta Atlantik anticyklóna naopak dopravuje vlhčí a teplejší vzduch do oblasti, což vede k tvorbě konvektivní mraky a srážky.[15]
Klimatické podmínky spolu s vysokou UV záření[A] omezit složitost života v Laguna Negra,[6] zejména nemikrobiálního života.[20] Slaniska trávy rodu Spartina rostou na jižním konci jezera,[21] a copepods byly pozorovány v rybnících;[22] oba jsou spojeny s oblastmi s nižší slaností.[22][21]
Uhličitany a mikrobiální rohože
Oba mikrobiální rohože a mikrobiality[b] vyskytují se v Laguna Negra[1] a mají různé tvary.[22] Jejich tvorba vyplývá hlavně z lokalizovaných srážek uhličitany[25] kde nová voda vstupuje do Laguna Negra.[26] Na jižním konci jezera, travertin kůry se nacházejí; mohou se tvořit na místech vstupu podzemní vody.[21] Aktivní tufa byla pozorována formace, díky níž je Laguna Negra jedním z pouhých dvou jezer v regionu[C] kde se to odehrává.[27] Bílé inkrusty vznikají odpařováním, když sůl sráží.[5]
V Pás ze stromatolitu, 0,3 km čtverečních (0,12 čtverečních mil) velká oblast v jihovýchodní části jezera, kde hloubka vody nepřesahuje 10 centimetrů (3,9 palce), tvoří laminární kůry, onkoidy a stromatolity které jsou doprovázeny mikrobiálními rohožemi.[8] Převážnou část pásu stromatolitů tvoří onkoidy. Mohou mít hladké tvary a vyvýšené, sloupkovité nebo keřovité výstupky a dosahovat rozměrů přes 10 centimetrů (3,9 palce).[28] Mohou být pohřbeni v bahně, ponořeni nebo částečně vynořeni a někdy pokrytí halit.[21] Barvy sahají od zelenožluté přes oranžovou až po sněhově bílou a struktury vypadají jako skály nasypané na mělké jezero a vystupující z něj.[6] Oncoidy mají soustředně vrstvenou vnitřní strukturu, přičemž různé vrstvy mají často různé barvy; barevné variace se vztahují k rozdílům v kompozici. Mikroskopická struktura byla popsána jako sparry, „micritic“ a „botryoidal“.[29]
Mikrobiální rohože mají barvy od zadní přes růžovo-oranžovou až nazelenalou a jejich struktura se pohybuje od pustulární po stratifikovanou. Většina z nich je spojena s onkoidy. Vedle podzemní vody se vyskytují nazelenalé rohože pružiny a často se nacházejí plovoucí na bublinách a černé rohože se nacházejí na částečně odkrytých karbonátech.[28] Černé rohože jsou tvořeny převážně vláknitými vlákny sinice z Rivularia rodina. Vrstevnaté mikrobiální rohože, kde mají různé vrstvy různé barvy, se nacházejí v hloubkách 3–10 centimetrů (1,2–3,9 palce).[29] Takzvané „rozsivky květu“ jsou spojeny s bílými uhličitanovými sraženinami[30] které tvoří světlé skvrny na barevných podložkách.[31] Barvy mikrobiálních konstruktů jsou způsobeny karotenoid a scytonemin pigmenty, které slouží k ochraně mikroorganismů před UV záření.[22]
Radiometrické datování karbonátových struktur je obtížné vzhledem k nedostatku datovatelného materiálu,[22] ale datování uranu a thoria provedený na jednom oncolitu naznačuje, že se začal vyvíjet v Pozdní holocén.[21] Pozorování naznačují, že růst oncolithů stále pokračuje.[22]
Biologie a vědecký význam
Jsou oba autotrofní a heterotrofní mikroorganismy v Laguna Negra.[32] Mezi autotrofy patří sinice,[21] stejně jako zelené bakterie síry a fialové bakterie síry které chování anoxygenní fotosyntéza;[22] síra během procesu se tvoří vklady.[29] Heterotrofní organismy zahrnují polysacharid ponižující[33] a bakterie snižující síran.[21] Dochází k vrstvení metabolické aktivity, s pravidelnou fotosyntézou na povrchu, anoxygenní fotosyntézou v mezilehlých vrstvách a redukcí síranů v hloubce.[22] Mnoho mikroorganismů je extremophiles a tolerovat vysokou slanost a intenzivní UV záření.[34]
Srážení uhličitanů je často spojeno se životem a může být vyvoláváno z různých důvodů,[32] i když u Laguna Negra k němu může dojít také nezávisle na biologické aktivitě.[35] Jemné variace prostředí[36] a změny ovlivňují život v jezeře a strukturu mikrobiálních podložek.[32] Mikrobiální rohože se nacházejí v méně solném sektoru Laguna Negra, což naznačuje, že snížení stresu solí podporuje jejich vývoj.[37]
Stromatolity byly nalezeny jinde v Puna, v Socompa a Tolar Grande. Jsou považovány za jednu z nejstarších forem života na Zemi a za klíčový ukazatel při hledání mimozemský život.[20] Formy nalezené v Laguna Negra se podobají těm starověkým Precambrian stromatolitů více než v poslední době Proterozoikum stromatolity,[38] a podmínky, které se vyskytly u jezera, se mohou podobat těmto podmínkám Brzy Země a Early Mars a mohl by být tedy použit jako analog k interpretaci vkladů na Marsu.[39][34]
Mikroby
Sinice a rozsivky[d] tvoří agregáty společně s dalšími mikroorganismy[E]. Agregáty jsou zase vloženy do exopolysacharid kapsle, kde se srážejí uhličitany.[29] Živé rozsivky se často nacházejí na okraji agregátů, zatímco jejich interiéry jsou vybaveny "pohřben „rozsivky.[31] Bakteriální druh Rivularia halophila byl objeven v Laguna Negra; je to první Rivularia druhy známé z hypersalinních vnitrozemských vod.[42] Byl identifikován a pojmenován jiný druh[F] tady je Exiguobacterium chiriqhucha, ačkoli tento druh byl původně objeven jinde.[44]
Poznámky
- ^ Hodnoty UV záření zaznamenané u Laguna Negra dosahují 10,8 W na metr čtvereční (0,00135 hp / sq ft), i když extrémně vysoké hodnoty UV záření v regionu mohou být přehnané chybami přístroje.[19]
- ^ Zkamenělé mikroorganismy[23] které tvoří laminované struktury. Tyto fosilie jsou generovány buď srážením uhličitany nebo shlukování detritického materiálu.[24] Oni jsou také známí jako stromatolity.[20]
- ^ Laguna Colorada v Bolívie je ten druhý[27]
- ^ Diatomové taxony se u různých typů rohoží liší. Mezi taxony identifikované v Laguna Negra patří Achnanthes brevipes sp., Brachisira sp., Campilodiscus sp., Denticula sp., Diploneis sp., Halamphora sp., Haloroundia speciosa, Mastogloia sp., Nitzschia sp., Navicula sp., Surirella sp. a Striatula sp.[40]
- ^ Bakteriální taxony se mezi různými typy rohoží liší. Taxony identifikované v Laguna Negra jsou Desulfobacteraceae, Flavobacteriaceae, Rhodothermaceae, Saprospiraceae, Spirochety a Verukomikrobie, s Deinococcus-Thermus a Firmicutes méně časté[41]
- ^ Název Kečuánština: chiriqhucha znamená "studené / mrazivé jezero / rybník" v Kečuánština a odkazuje na chladné prostředí Laguna Negra.[43]
Reference
- ^ A b C d E F G h i Gomez a kol. 2018, str. 728.
- ^ A b C Maidana & Seeligmann 2015, str. 450.
- ^ Mora-Ruiz a kol. 2018, str. 141.
- ^ Gomez 2012, str. 25.
- ^ A b Gomez 2012, str. 26.
- ^ A b C d E F G Buongiorno a kol. 2018, str. 201.
- ^ A b Shalygin a kol. 2018, str. 538.
- ^ A b C d E Gomez a kol. 2018, str. 729.
- ^ A b C d E Gomez a kol. 2014, str. 234.
- ^ Gutiérrez-Preciado a kol. 2017, str. 14.
- ^ Buongiorno a kol. 2018, str. 213.
- ^ Gomez a kol. 2014, str. 243.
- ^ Gutiérrez-Preciado a kol. 2017, str. 16.
- ^ Gutiérrez-Preciado a kol. 2017, str. 2.
- ^ A b C Carmona a kol. 2019, str. 3.
- ^ Carmona a kol. 2019, s. 3-4.
- ^ A b Buongiorno a kol. 2018, str. 200.
- ^ Buongiorno a kol. 2018, str. 218.
- ^ Albarracín, Gärtner & Farias 2016, str. 16.
- ^ A b C Gomez a kol. 2014, str. 233.
- ^ A b C d E F G Buongiorno a kol. 2018, str. 202.
- ^ A b C d E F G h Gomez a kol. 2014, str. 239.
- ^ Gomez a kol. 2018, str. 727.
- ^ Buongiorno a kol. 2018, str. 199.
- ^ Buongiorno a kol. 2018, str. 207.
- ^ Gomez a kol. 2014, str. 241.
- ^ A b Clark & Wallis 2017, str. 106.
- ^ A b Gomez a kol. 2018, str. 731.
- ^ A b C d Gomez a kol. 2018, str. 732.
- ^ Gomez a kol. 2018, str. 733.
- ^ A b Gomez a kol. 2018, str. 735.
- ^ A b C Gomez a kol. 2018, str. 737.
- ^ Gomez a kol. 2018, str. 740.
- ^ A b Gomez 2012, str. 27.
- ^ Buongiorno a kol. 2018, str. 214.
- ^ Gomez a kol. 2014, str. 243-244.
- ^ Warden a kol. 2019, str. 546.
- ^ Gomez a kol. 2014, str. 245.
- ^ Gomez a kol. 2014, str. 246.
- ^ Gomez a kol. 2018, str. 732 735 737.
- ^ Gomez a kol. 2018, str. 732 735.
- ^ Shalygin a kol. 2018, str. 537.
- ^ Gutiérrez-Preciado a kol. 2017, str. 18.
- ^ Gutiérrez-Preciado a kol. 2017, str. 1.
Zdroje
- Albarracín, Virginie Helena; Gärtner, Wolfgang; Farias, María Eugenia (2016). „Forged Under the Sun: Life and Art of Extremophiles from Andean Lakes“. Fotochemie a fotobiologie. 92 (1): 14–28. doi:10.1111 / php.12555. ISSN 1751-1097. PMID 26647770.
- Buongiorno, Joy; Gomez, Fernando J .; Fike, David A .; Kah, Linda C. (13. prosince 2018). „Mineralizované mikrobiality jako archivy vývoje životního prostředí, Laguna Negra, provincie Catamarca, Argentina“. Geobiologie. 17 (2): 199–222. doi:10,1111 / gbi.12327. PMID 30548907. S2CID 56488004.
- Carmona, F .; Rivas, R .; Faramiñán, A. M. G .; Mancino, C .; Bayala, M .; Perez, W. (23. prosince 2019). „Studie procesu odpařování prostřednictvím údajů in situ a dálkového průzkumu Země v solné plošině Tres Quebradas“. Revista de Teledetección (ve španělštině). 0 (54): 1–14. doi:10,4995 / raet.2019.12264. ISSN 1988-8740.
- Clark, Nicola; Wallis, Simon (květen 2017). „Plameňáci, solná jezera a sopky: lov důkazů o minulých změnách klimatu na vysokém bolívijském altiplanu“. Geologie dnes. 33 (3): 101–107. doi:10.1111 / gto.12186.
- Gomez, Fernando Javier (červen 2012). „La biósfera primitiva, la tierra actual y vida extraterrestre“. Ciencia Hoy (ve španělštině). ISSN 1666-5171.
- Gomez, Fernando J .; Kah, Linda C .; Bartley, Julie K .; Astini, Ricardo A. (1. června 2014). „Mikrobiality ve vysokohorském andském jezeře: Vícenásobné kontroly srážení uhličitanů a narůstání laminy“. PALAIOS. 29 (6): 233–249. Bibcode:2014Palai..29..233G. doi:10.2110 / palo.2013.049. ISSN 0883-1351. S2CID 129869937.
- Gomez, Fernando Javier; Mlewski, Cecilia; Boidi, Flavia Jaquelina; Farías, María Eugenia; Gérard, Emmanuelle (26. června 2018). „Srážení uhličitanem vápenatým v mikrobiálních rohožích bohatých na diatom: Jezero hypersalinního jezera Laguna Negra, Catamarca, Argentina“. Journal of Sedimentary Research. 88 (6): 727–742. Bibcode:2018JSedR..88..727G. doi:10.2110 / jsr.2018.37. ISSN 1527-1404.
- Gutiérrez-Preciado, Ana; Vargas-Chávez, Carlos; Reyes-Prieto, Mariana; Ordoñez, Omar F .; Santos-García, Diego; Rosas-Pérez, Tania; Valdivia-Anistro, Jorge; Rebollar, Eria A .; Saralegui, Andrés; Moya, Andrés; Merino, Enrique; Farías, María Eugenia; Latorre, Amparo; Souza, Valeria (19. dubna 2017). „Genomová sekvence Exiguobacterium chiriqhucha str. N139 odhaluje druh, kterému se daří ve studených vodách a extrémních podmínkách prostředí.“. PeerJ. 5: e3162. doi:10,7717 / peerj.3162. ISSN 2167-8359. PMC 5399880. PMID 28439458 - přes Sémantický učenec.
- Maidana, Nora I .; Seeligmann, Claudia T. (14. prosince 2015). "Diatomeas (Bacillariophyceae) en humedales de altura de la Provincia de Catamarca (Argentina). III". Boletín de la Sociedad Argentina de Botánica (ve španělštině). 50 (4): 447–466. doi:10.31055 / 1851.2372.v50.n4.12908. ISSN 1851-2372.
- Mora-Ruiz, M. del R .; Cifuentes, A .; Font-Verdera, F .; Pérez-Fernández, C .; Farias, M. E.; González, B .; Orfila, A .; Rosselló-Móra, R. (1. března 2018). „Biogeografické vzorce bakteriálních a archaálních komunit ze vzdálených hypersalinních prostředí“. Systematická a aplikovaná mikrobiologie. 41 (2): 139–150. doi:10.1016 / j.syapm.2017.10.006. ISSN 0723-2020. PMID 29352612.
- Shalygin, Sergei; Pietrasiak, Nicole; Gomez, Fernando; Mlewski, Cecilia; Gerard, Emmanuelle; Johansen, Jeffrey R. (2. října 2018). „Rivularia halophila sp. Nov. (Nostocales, Cyanobacteria): první druh Rivularia popsaný moderním polyfázickým přístupem“. European Journal of Phycology. 53 (4): 537–548. doi:10.1080/09670262.2018.1479887. S2CID 91497121.
- Warden, John G .; Coshell, Lee; Rosen, Michael R .; Breecker, Daniel O .; Ruthrof, Katinka X .; Omelon, Christopher R. (září 2019). „Význam proudění podzemní vody pro tvorbu moderních trombolitických mikrobialitů“. Geobiologie. 17 (5): 536–550. doi:10,1111 / gbi.12344. PMID 31119865.
externí odkazy
- Buongiorno, Joy (2014). Mineralizované mikrobiality jako archivy environmentálního vývoje povodí hypersalinního jezera: Laguna Negra, provincie Catamarca, Argentina (Mistr). University of Tennessee.
- Mlewski, Estela C .; Pisapia, Céline; Gomez, Fernando; Lecourt, Lena; Soto Rueda, Eliana; Benzerara, Karim; Ménez, Bénédicte; Borensztajn, Stephan; Jamme, Frédéric; Réfrégiers, Matthieu; Gérard, Emmanuelle (2018). „Charakterizace pustulárních rohoží a souvisejících laminací bohatých na rivularia v onkoidech z jezera Laguna Negra (Argentina)“. Hranice v mikrobiologii. 9: 996. doi:10.3389 / fmicb.2018.00996. ISSN 1664-302X. PMC 5972317. PMID 29872427.
- Soto Rueda, Eliana; Mlewski, Estela Cecilia; Borgnino, Laura (2019). Tolerance a akumulaceón de As en cultos de rivularia halophila aislada de la Laguna Negra (Catamarca, Argentina). V Reunión Argentina de Geoquímica de la Superficie (RAGSU) (ve španělštině). La Plata. ISBN 978-987-96296-7-3.