Australiens Pink Lakes: Warum sich manche Seen bubblegum-rosa färben

Um das Rosa zu verstehen, muss man zuerst das Salz verstehen.

Australiens rosa Seen sind hypersalin, was bedeutet, dass sie Salzkonzentrationen weit über denen des Ozeans aufweisen. Die Seen sind etwa zehnmal salziger als der Ozean, und einige sind sogar noch extremer. Die Hauptart, Dunaliella salina, kann in Gewässern mit bis zu 35 Prozent Salzkonzentration nach Gewicht überleben, verglichen mit Meerwasser, das nur etwa 3 Prozent enthält.

Die meisten Lebewesen können diese Bedingungen überhaupt nicht tolerieren. Das Salz entzieht den Zellen durch Osmose schneller Wasser, als sie es ersetzen können. Fische, Wasserinsekten, die meisten Algen und Bakterien: alles wird eliminiert. Was bleibt, ist eine hochselektive Umgebung, in der nur die salzangepasstesten Organismen, Halophile oder Extremophile genannt, überleben können.

Diese Seen sind die Überreste alter Flüsse, die vor mehr als 15 Millionen Jahren durch die Landschaft flossen. Als diese Flüsse austrockneten, blieben Wassertaschen zurück und verdunsteten im Laufe der Zeit teilweise, wodurch sich Salz konzentrierte und die Bedingungen geschaffen wurden, die heute die Mikroorganismen erhalten, die für die Farbe verantwortlich sind.

Die extreme Salinität ist für die hier gedeihenden Organismen kein Problem. Sie ist ein Wettbewerbsvorteil. Indem sie Bedingungen tolerieren, die fast alles andere ausschließen, haben sie ein Ökosystem geerbt, das größtenteils ihnen selbst gehört.

Zwei Hauptorganismen sind für das Rosa in den meisten farbigen Seen Australiens verantwortlich.

Der erste ist Dunaliella salina, eine einzellige grüne Mikroalge. Unter normalen Bedingungen ist sie grün, wie die meisten Algen, weil sie Chlorophyll zur Photosynthese verwendet. Aber unter dem Stress extremer Salinität und intensiver Sonneneinstrahlung produziert Dunaliella salina große Mengen Beta-Carotin als schützendes Pigment. Beta-Carotin ist dieselbe Verbindung, die Karotten orange macht, Flamingos ihre rosa Farbe verleiht und das Fleisch von Lachs färbt. In Dunaliella salina reichert es sich in solchen Konzentrationen an, dass die Zelle von grün zu einem lebhaften Orangerot wird, und wenn genügend Zellen im Wasser vorhanden sind, wird der See rosa.

Der zweite ist Salinibacter ruber, ein stäbchenförmiges Bakterium, das im Rahmen seines normalen Stoffwechsels eigene rötliche Pigmente produziert. Eine Studie des Australian Genome Research Facility aus dem Jahr 2015 über den Lake Hillier fand Salinibacter ruber im Wasser des Sees, was zu seiner berühmten stabilen rosa Farbe beiträgt.

Besonders interessant am Lake Hillier ist, dass sein Wasser im Gegensatz zu anderen rosa Seen, deren Farbe mit der Außentemperatur schwankt, das ganze Jahr über seinen rosafarbenen Farbton behält. Die Kombination der vorhandenen Organismen und ihr spezifisches Gleichgewicht in diesem speziellen Gewässer erzeugen eine Farbe, die unabhängig von Jahreszeit oder Bedingungen bemerkenswert konsistent ist.

Andere Seen sind veränderlicher. Der Lake Bumbunga in Südaustralien zum Beispiel erscheint im Frühling intensiver rosa als im Winter, aufgrund höherer Konzentrationen an Süßwasser und mehr Sonnenlicht, und verdunstet in den trockenen Sommermonaten im Allgemeinen, wobei Salzablagerungen statt rosa Wasser zurückbleiben.

Dasselbe Pigment, verschiedene Kreaturen

Eines der elegantesten Dinge an der Biologie der rosa Seen ist, wie sie mit der Farbwissenschaft zusammenhängt, die Sie vielleicht schon kennen.

Beta-Carotin, das Pigment, das Dunaliella salina unter Stress produziert, ist ein Carotinoid. Carotinoide sind eine große Familie von Pigmenten, die von Pflanzen, Algen und Bakterien produziert werden, und sie sind für eine außergewöhnliche Bandbreite an Farben in der Natur verantwortlich. Das Orange einer Karotte. Das Rot einer Tomate. Das Gelb einer Sonnenblume. Das Rosa eines Flamingos. Das tiefe Orange eines gekochten Hummers. Alles Carotinoide, alle derselben molekularen Familie angehörend, ausgedrückt in unterschiedlichen Konzentrationen und Kontexten.

Tiere können selbst keine Carotinoide produzieren. Sie müssen sie konsumieren. Deshalb sind Flamingos, die Dunaliella salina und mit Carotinoiden beladene Salinenkrebse fressen, rosa: Sie tragen eine Farbe, die ursprünglich von Algen stammte. Der rosa See und der rosa Flamingo sind, im wahrsten Sinne des Wortes, Variationen derselben Farbgeschichte.

In den rosa Seen konsumieren die Algen das Carotinoid nicht, sondern produzieren es und verwenden es als biologischen Sonnenschutz, um sich vor dem intensiven australischen Sonnenlicht zu schützen. Farbe, hier wie überall in der Natur, ist keine Dekoration. Sie ist Funktion.

Der ehemals berühmte Pink Lake in Esperance, Westaustralien, hat seit einigen Jahren eine milchig-weiße Farbe. Als Ursache werden Veränderungen in der lokalen Hydrologie vermutet, die die Salzkonzentration und das Gleichgewicht der Organismen im Wasser verändert haben. Werden die richtigen Bedingungen entzogen, verschiebt sich die Biologie, und die Farbe verschwindet mit ihr.

Wissenschaftler haben vorgeschlagen, dass der Klimawandel dazu führen könnte, dass neue Seen rosa werden, da die Bedingungen für halophile Organismen günstiger werden, während andere, die derzeit rosa sind, durch zunehmende Dürre vollständig austrocknen könnten. Das Rosa ist nicht dauerhaft. Es ist eine Momentaufnahme eines bestimmten ökologischen Gleichgewichts, das durch Temperatur, Salzgehalt, Licht und die Organismen, die sich genau an diese Bedingungen angepasst haben, aufrechterhalten wird.

Australiens rosa Seen sind eine der visuell beeindruckendsten Demonstrationen von etwas, das sich durch die gesamte Farbwissenschaft zieht: Farbe in der Natur ist fast nie willkürlich.

Jede lebendige Farbe, die Sie in der Natur sehen, ist das Ergebnis eines biologischen oder physikalischen Prozesses. Sie ist Information. Sie ist die sichtbare Aufzeichnung von Chemie, Anpassung und Umgebung, ausgedrückt in Lichtwellenlängen.

Das Rosa des Lake Hillier ist die Reaktion eines einzelligen Organismus auf Stress. Das Rot der Blood Falls ist uraltes Eisen, das zum ersten Mal seit einer Million Jahren auf Sauerstoff trifft. Das Blau des Himmels sind kurze Wellenlängen des Sonnenlichts, die von atmosphärischen Gasen gestreut werden. Das Cyan, Magenta und Gelb eines CMY-Würfels sind Lichtwellenlängen, die durch transparentes Harz gefiltert werden.

Unterschiedliche Mechanismen, unterschiedliche Maßstäbe, unterschiedliche Ecken der Welt. Aber dieselbe zugrunde liegende Frage: Was passiert, wenn Licht auf Materie trifft?

Die Antwort ist immer Farbe.