Это хорошая статья. Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Лагуна Негра
Фотография горного пейзажа с оранжевыми цилиндрами, поднимающимися из озера.
Строматолиты покрывают часть Лагуна Негра.
Лагуна Негра находится в Аргентине.
Лагуна Негра
Лагуна Негра
Место расположенияАргентина
Координаты27 ° 38′49 ″ ю.ш. 68 ° 32′43 ″ з.д. / 27,64694 ° ю.ш. 68,54528 ° з.д. / -27.64694; -68.54528 [1]

Лагуна-Негра - озеро в провинции Катамарка в Аргентине. Он расположен на высоком плато Пуна, рядом с двумя другими озерами и солончаками . Озеро имеет глубину менее 2 метров (6 футов 7 дюймов) и образует грубый прямоугольник с поверхностью 8,6 квадратных километров (3,3 квадратных миль). Лагуна-Негра теряет воду из-за испарения и пополняется за счет поверхностных и подземных вод, которые в конечном итоге берут свое начало в результате таяния снега . Воды озера соленые.

На юго-восточном берегу озера микробиалиты растут на мелководье. Это структуры, образованные карбонатом и микроорганизмами, включая диатомовые водоросли и различные бактерии . Эти структуры имеют многослойную внутреннюю структуру и цвета от зеленого до оранжево-розового и черного. Их сравнивают с докембрийскими строматолитами , которые были одними из древнейших форм жизни на Земле.

Региональные и местные [ править ]

Laguna Negra находится на высоте 4,131 метров (13,553 футов) [2] в Тиногаста , [3] Катамарка из Аргентины , [1] и рядом с Сан - Франциско перевале между Чили и Аргентиной. [4] Путь к Монте Писсис проходит недалеко от озера. [5]

Он занимает площадь 8,6 квадратных километров (3,3 квадратных мили) [6] и имеет грубую форму прямоугольника. Средняя глубина озера не превышает 2 метров (6 футов 7 дюймов). [1] Озеро периодически затапливает пляжи. [7] На северо-западе соляная равнина отделяет озеро от его северных соседей и покрывает более половины бассейна озера. [8] Выступающий конус выноса граничит с Лагуна-Негра на юго-востоке [6], и его рост к северу привел к образованию мелководной области на юго-восточной окраине озера ( Строматолитовый пояс ). [9]

Вода озера гиперминерализованные , их основная соль является хлоридом кальция , [1] , хотя они были описаны как mesosaline тоже. [2] Мышьяк присутствует в высоких концентрациях. [10] Высокая соленость предотвращает замерзание воды [11], за исключением окраин Лагуна-Негра, где соленость ниже из-за притока . [12] Кальцит и арагонит достигают концентрации насыщения в точках, где подземные воды входят в озеро, что приводит к выпадению карбонатных осадков в основном вдоль юго-восточной окраины озера. [8]Условия в окружающей среде озера щелочные [13], а потребление углекислого газа путем дегазации и фотосинтеза способствует осаждению карбонатов. [14]

Озеро питается преимущественно грунтовыми водами [15] и стоком, поступающим в основном с юго-западной стороны. Вода в основном образуется в результате ежегодного таяния снегов . Лагуна Негра не имеет поверхностного стока [6] и является закрытым озером ; [16] воды озера испаряются при сильном ветре и при высоких температурах, что приводит к осаждению солей, таких как гипс , галит и полигалит [8], последовательно от карбонатов до солей. [16]

Региональный контекст [ править ]

Лагуна Негра - самое южное из трех озер, расположенных с севера на юг; два других - Лагуна-де-ла-Салина / Лагуна Трес Кебрадас на севере и Лагуна Верде в центре. Они образуют солевой комплекс Лагуна-Верде, также известный как комплекс Лагуна-Верде [1] или Салар-де-ла-Лагуна-Верде. [17] Салар де Tres Кебрадас соли пан отделяет Лагуна Верде от Лагуна Tres Quebradas. [18] Вместе эти два озера имеют водную поверхность 26,2 квадратных километров (10,1 квадратных миль). [19] Небольшие озера существуют поблизости [20], такие как Лагуна Азул к северо-востоку от Лагуна Негра. [2]

  • Лагуна Негра с лагуной Верде в центре и лагуной Трес-Кебрадас / Лагуна-де-ла-Салина на севере.

  • Лагуна Негра, вверх на северо-северо-запад

Озера расположены в самой южной части Пуны , на высоком плато на высоте 3700 метров (12 100 футов), где сухой климат и кайнозойское поднятие сформировали солевой комплекс Лагуна-Верде [1], когда блочные разломы образовали отдельные дренажные бассейны [20], разделенные севером. - горные хребты, простирающиеся на юг. [9] Рельеф состоит в основном из вулканических пород, таких как базальт и андезит ; некоторые встречи на высшем уровне превышают 6000 метров (20 000 футов) над уровнем моря [1], например, на высоте 6795 метров (22 293 футов) Cerro Pissis . [18] Эвапориты ,песок и ил покрывают территорию вокруг озера. [8]

Климат, растительность и фауна [ править ]

Климат в Лагуна-Негра засушливый [6] с сильными ветрами. [7] Температура сильно варьируется, [6] колеблется от 30 до –10 ° C (86–14 ° F) летом и от 8–30 ° C (46 - –22 ° F) зимой. [9]

Годовое количество осадков составляет менее 250 миллиметров в год (9,8 дюйма в год) [9] и выпадает в основном в виде снега . [9] Данные из других озер в регионе показывают, что окружающая среда была более влажной, чем сегодня, примерно между 15 000–14 000 и 13 500–11 300 лет, прежде чем она стала сухой в среднем голоцене . Примерно через 4000 лет назад количество осадков снова увеличилось. [21] В настоящее время в климате преобладает антициклон Южно-Тихоокеанского Высокого уровня, который втягивает в регион сухой воздух. Летом атлантический антициклон, наоборот, переносит влажный и теплый воздух в этот район, что приводит к образованию конвективныхоблака и осадки. [18]

Климатические условия вместе с высоким уровнем ультрафиолетового излучения [a] ограничивают сложность жизни в Лагуна-Негра [6], в особенности немикробной жизни. [23] Соляные болотные травы рода Spartina растут на южной оконечности озера [24], а в прудах наблюдались веслоногие рачки ; [25] оба связаны с районами с более низкой соленостью. [25] [24]

Карбонаты и микробные маты [ править ]

Как микробные маты, так и микробиалиты [b] встречаются в Лагуна-Негра [1] и имеют разнообразную форму. [25] Их образование происходит в основном из-за локального осаждения карбонатов [28] там, где новая вода поступает в Лагуна-Негра. [29] На южной оконечности озера обнаружены корки травертина ; они могут образовываться в местах входа грунтовых вод. [24] Наблюдалось активное образование туфа , что делает Лагуна Негра одним из двух озер в регионе [c], где это имеет место. [30] Белые налеты образуются при испарении, когда сольвыпадает в осадок. [5] Лагуна Трес Кебрадас к северу от Лагуна Негра также содержит микробиалиты, которые занимают площадь 14 000 квадратных метров (150 000 квадратных футов) в дельте реки Саладо. [31]

В Строматолитовом поясе , на площади 0,3 квадратных километра (0,12 квадратных миль) в юго-восточной части озера, где глубина воды не превышает 10 сантиметров (3,9 дюйма), они образуют ламинарные корки, онкоиды и строматолиты , которые сопровождаются микробными матами. . [8] Эти микробиалиты встречаются в основном в северо-восточной части Строматолитового пояса, в то время как в его центральной и западной частях наблюдаются абиотические карбонатные осадки. [16] Возможно разделение на сектор растениеводства, сектор неминерализованного производства и сектор карбонатных осадков. [32]Онкоиды составляют основную часть Строматолитового пояса. Они могут иметь гладкую форму и ребристые, столбовидные или кустарниковые выступы и достигать размеров более 10 сантиметров (3,9 дюйма). [33] Они могут быть погребены в грязи, затоплены или частично всплыли, а иногда и покрыты галитом . [24] Цвета варьируются от зелено-желтого на оранжевом до белоснежного, а структуры имеют вид камней, разбросанных по мелкому озеру и выходящих из него. [6] Онкоиды имеют концентрически слоистую внутреннюю структуру, при этом различные слои часто имеют разный цвет; Цветовые вариации связаны с композиционными различиями. Микроскопическая текстура была описана как спарри, «микритовая» и «ботриоидная». [34]Другие формы роста - ламинарные корки и столбчатые или плоские строматолиты. [35]

Цвета микробных матов варьируются от розовато-оранжевого до зеленоватого, а их структура варьируется от пустулезной до слоистой. Большинство из них связаны с онкоидами. Зеленоватые маты встречаются рядом с источниками грунтовых вод и часто плавают на пузырьках, а черные маты обнаруживаются на частично обнаженных карбонатах. [33] Черные маты образованы в основном нитчатыми цианобактериями семейства Rivularia . Слоистые микробные маты, разные слои которых имеют разный цвет, находятся в прудах глубиной 3–10 сантиметров (1,2–3,9 дюйма). [34] Так называемое «цветение диатомовых водорослей» связано с осаждением белых карбонатов [36], которые образуют яркие пятна на цветных матах. [37]Цвета микробных конструкций обусловлены пигментами каротиноидов и скитонемина , которые служат для защиты микроорганизмов от УФ-излучения . [25]

Радиометрическое датирование карбонатных структур затруднено из-за нехватки датируемого материала [25], но уран-ториевое датирование, проведенное на одном онколите, указывает на то, что он начал развиваться в позднем голоцене . [24] Наблюдения показывают, что рост онколитов все еще продолжается. [25]

Биология и научное значение [ править ]

В Laguna Negra встречаются как автотрофные, так и гетеротрофные микроорганизмы. [38] Автотрофы включают цианобактерии , [24] , а также зеленые серные бактерии и пурпурные серные бактерии , которые ведут аноксигенный фотосинтез ; [25] во время процесса образуются отложения серы . [34] Гетеротрофные организмы включают разлагающие полисахариды [39] и сульфатредуцирующие бактерии . [24]Существует многоуровневая метаболическая активность с регулярным фотосинтезом на поверхности, бескислородным фотосинтезом в промежуточных слоях и восстановлением сульфата на глубине. [25] Многие микроорганизмы являются экстремофилами и переносят высокую соленость и интенсивное УФ-излучение . [40]

Осаждение карбонатов часто связано с жизнью и может быть вызвано последней по разным причинам [38], хотя в Лагуна-Негра оно также может происходить независимо от биологической активности. [41] Незначительные изменения окружающей среды [42] и изменения влияют на жизнь в озере и структуру микробных матов. [38] Микробные маты находятся в менее засоленном секторе Лагуна-Негра, что означает, что снижение солевого стресса способствует их развитию. [43]

Строматолиты были обнаружены в других местах Пуны, в Сокомпа и Толар Гранде . Они считаются одними из древнейших форм жизни на Земле и ключевым показателем в поисках внеземной жизни . [23] Формы, обнаруженные в Лагуна-Негра, напоминают строматолиты древнего докембрия [d] больше, чем эти из современных протерозойских строматолитов, [45] и условия, встречающиеся в озере, могут напоминать условия ранней Земли и раннего Марса и, таким образом, могут использоваться как аналог для интерпретации отложений на Марсе. [46] [40]Анализ процессов фракционирования изотопов в Лагуна-Негра также показывает, что вариации изотопов кислорода и углерода не обязательно являются доказательством биологической активности. [47]

Микробы [ править ]

Цианобактерии и диатомовые водоросли [e] образуют агрегаты вместе и с другими микроорганизмами [f] . Агрегаты, в свою очередь, заключены в капсулы экзополисахаридов, где осаждаются карбонаты. [34] Живые диатомовые водоросли часто находятся на краю агрегатов, в то время как их внутренности содержат « погребенные » диатомеи. [37] Бактериальный вид Rivularia halophila был обнаружен в лагуне Негра; это первый вид Rivularia, известный из гиперсоленых внутренних вод. [50] Другой вид, идентифицированный и названный [g], это Exiguobacterium chiriqhucha., хотя изначально этот вид был обнаружен в другом месте. [52]


Заметки [ править ]

  1. ^ Значения УФ-излучения, зарегистрированные на Лагуна-Негра, достигают 10,8 Вт на квадратный метр (0,00135 л.с. / квадратный фут), хотя чрезвычайно высокие значения УФ-излучения в этом регионе могут быть завышены из-за ошибок прибора. [22]
  2. ^ Ископаемые микроорганизмы [26] , образующие слоистые структуры. Эти окаменелости образуются либо в результате осаждения карбонатов, либо в результате слипания обломочного материала. [27] Они также известны как строматолиты . [23]
  3. ^ Лагуна Колорада в Боливии - другой [30]
  4. ^ Такиекак они из Strelley Бассейна и Tumbiana формаций, как в Австралии [44]
  5. ^ Таксоны диатомовых водорослей различаются в зависимости от типа мата. Таксоны, обнаруженные в Laguna Negra, включают Achnanthes brevipes sp. , Brachisira sp. , Campilodiscus sp. , Denticula sp. , Diploneis sp. , Halamphora sp. , Haloroundia speciosa , Mastogloia sp. , Nitzschia sp. , Navicula sp. , Surirella sp. и Striatula sp. [48]
  6. ^ Бактериальные таксоны различаются в зависимости от типа мата. Таксона в ЛагунаНегра являются Desulfobacteraceae , Flavobacteriaceae , Rhodothermaceae , Saprospiraceae , Спирохеты и Verrucomicrobia с Deinococcus-Thermus и Firmicutes менее распространены [49]
  7. ^ Название кечуа : chiriqhucha означает «холодное / ледяное озеро / пруд» на языке кечуа и относится к холодной окружающей среде Лагуна Негра. [51]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h Gomez et al. 2018 , стр. 728.
  2. ^ a b c Maidana & Seeligmann 2015 , стр. 450.
  3. ^ Мора-Руис и др. 2018 , стр. 141.
  4. Перейти ↑ Gomez 2012 , p. 25.
  5. ^ а б Гомес 2012 , стр. 26.
  6. ^ Б с д е е г Buongiorno и др. 2018 , стр. 201.
  7. ^ а б Шалыгин и др. 2018 , стр. 538.
  8. ^ a b c d e Gomez et al. 2018 , стр. 729.
  9. ^ a b c d e Gomez et al. 2014 , стр. 234.
  10. ^ Gutiérrez-Preciado et al. 2017 , стр. 14.
  11. ^ Buongiorno et al. 2018 , стр. 213.
  12. ^ Гомес и др. 2014 , стр. 243.
  13. ^ Gutiérrez-Preciado et al. 2017 , стр. 16.
  14. ^ Фариас 2020 , стр. 240.
  15. ^ Beeler, Гомес и Брэдли 2020 , стр. 142.
  16. ^ a b c Билер, Гомес и Брэдли, 2020 , стр. 137.
  17. ^ Gutiérrez-Preciado et al. 2017 , стр. 2.
  18. ^ а б в Кармона и др. 2019 , стр. 3.
  19. ^ Кармона и др. 2019 , с. 3-4.
  20. ^ a b Buongiorno et al. 2018 , стр. 200.
  21. ^ Buongiorno et al. 2018 , стр. 218.
  22. ^ Albarracín, Гертнер и Farias 2016 , стр. 16.
  23. ^ а б в Гомес и др. 2014 , стр. 233.
  24. ^ Б с д е е г Buongiorno и др. 2018 , стр. 202.
  25. ^ a b c d e f g h Gomez et al. 2014 , стр. 239.
  26. ^ Гомес и др. 2018 , стр. 727.
  27. ^ Buongiorno et al. 2018 , стр. 199.
  28. ^ Buongiorno et al. 2018 , стр. 207.
  29. ^ Гомес и др. 2014 , стр. 241.
  30. ^ a b Clark & ​​Wallis 2017 , стр. 106.
  31. ^ Фариас 2020 , стр. 256.
  32. ^ Фариас 2020 , стр. 185.
  33. ^ а б Гомес и др. 2018 , стр. 731.
  34. ^ a b c d Gomez et al. 2018 , стр. 732.
  35. ^ Фариас 2020 , стр. 188.
  36. ^ Гомес и др. 2018 , стр. 733.
  37. ^ а б Гомес и др. 2018 , стр. 735.
  38. ^ а б в Гомес и др. 2018 , стр. 737.
  39. ^ Гомес и др. 2018 , стр. 740.
  40. ^ а б Гомес 2012 , стр. 27.
  41. ^ Buongiorno et al. 2018 , стр. 214.
  42. ^ Гомес и др. 2014 , с. 243-244.
  43. ^ Уорден и др. 2019 , стр. 546.
  44. ^ Фариас 2020 , стр. 184.
  45. ^ Гомес и др. 2014 , стр. 245.
  46. ^ Гомес и др. 2014 , стр. 246.
  47. ^ Beeler, Гомес и Брэдли 2020 , стр. 147.
  48. ^ Гомес и др. 2018. С. 732 735 737.
  49. ^ Гомес и др. 2018. С. 732735.
  50. ^ Шалыгин и др. 2018 , стр. 537.
  51. ^ Gutiérrez-Preciado et al. 2017 , стр. 18.
  52. ^ Gutiérrez-Preciado et al. 2017 , стр. 1.

Источники [ править ]

  • Альбаррасин, Вирджиния Хелена; Гертнер, Вольфганг; Фариас, Мария Евгения (2016). «Кованые под солнцем: жизнь и искусство экстремофилов Андских озер» . Фотохимия и фотобиология . 92 (1): 14–28. DOI : 10.1111 / php.12555 . ISSN  1751-1097 . PMID  26647770 .
  • Билер, Скотт Р .; Гомес, Фернандо Дж .; Брэдли, Александр С. (15 января 2020 г.). «Контроль экстремального изотопного обогащения современных микробиалитов и связанных с ними абиогенных карбонатов» . Geochimica et Cosmochimica Acta . 269 : 136–149. DOI : 10.1016 / j.gca.2019.10.022 . ISSN  0016-7037 .
  • Буонджорно, Джой; Гомес, Фернандо Дж .; Fike, David A .; Ка, Линда С. (13 декабря 2018 г.). «Минерализованные микробиалиты как архивы эволюции окружающей среды, Лагуна Негра, провинция Катамарка, Аргентина». Геобиология . 17 (2): 199–222. DOI : 10.1111 / gbi.12327 . PMID  30548907 . S2CID  56488004 .
  • Кармона, Ф .; Rivas, R .; Фараминьян, AMG; Mancino, C .; Баяла, М .; Перес, В. (23 декабря 2019 г.). «Изучение процесса испарения с помощью данных in situ и дистанционного зондирования на соляной квартире Трес Кебрадас» . Revista de Teledetección (на испанском языке). 0 (54): 1–14. DOI : 10,4995 / raet.2019.12264 . ISSN  1988-8740 .
  • Кларк, Никола; Уоллис, Саймон (май 2017 г.). «Фламинго, соленые озера и вулканы: поиск свидетельств прошлых изменений климата на высокогорье Альтиплано в Боливии». Геология сегодня . 33 (3): 101–107. DOI : 10.1111 / gto.12186 .
  • Фариас, Мария Евгения, изд. (2020). Микробные экосистемы в экстремальных средах Центральных Анд: биопленки, микробные маты, микробиалиты и эндоэвапориты . Чам: Издательство Springer International. DOI : 10.1007 / 978-3-030-36192-1 . ISBN 978-3-030-36191-4.
  • Гомес, Фернандо Хавьер (июнь 2012 г.). "La biósfera primitiva, la tierra actual y vida extraterrestre" . Ciencia Hoy (на испанском языке). ISSN  1666-5171 .
  • Гомес, Фернандо Дж .; Kah, Linda C .; Бартли, Джули К .; Астини, Рикардо А. (1 июня 2014 г.). «Микробиалиты в высокогорном Андском озере: множественные меры контроля карбонатных осадков и аккреции пластинок» . ПАЛАИ . 29 (6): 233–249. Bibcode : 2014Palai..29..233G . DOI : 10,2110 / palo.2013.049 . ISSN  0883-1351 . S2CID  129869937 .
  • Гомес, Фернандо Хавьер; Млевски, Сесилия; Бойди, Флавия Жакелина; Фариас, Мария Евгения; Жерар, Эммануэль (26 июня 2018 г.). «Осаждение карбоната кальция в богатых диатомовыми водорослями микробных матах: Гиперсоленое озеро Лагуна-Негра, Катамарка, Аргентина» . Журнал осадочных исследований . 88 (6): 727–742. Bibcode : 2018JSedR..88..727G . DOI : 10,2110 / jsr.2018.37 . ISSN  1527-1404 .
  • Гутьеррес-Пресиадо, Ана; Варгас-Чавес, Карлос; Рейес-Прието, Мариана; Ордоньес, Омар Ф .; Сантос-Гарсия, Диего; Росас-Перес, Таня; Вальдивия-Анистро, Хорхе; Реболлар, Эрия А .; Саралегуи, Андрес; Моя, Андрес; Мерино, Энрике; Фариас, Мария Евгения; Латорре, Ампаро; Соуза, Валерия (19 апреля 2017 г.). «Геномная последовательность Exiguobacterium chiriqhucha str. N139 показывает вид, который процветает в холодных водах и экстремальных условиях окружающей среды» . PeerJ . 5 : e3162. DOI : 10,7717 / peerj.3162 . ISSN  2167-8359 . PMC  5399880 . PMID  28439458 - через Semantic Scholar .
  • Майдана, Нора I .; Зилигманн, Клаудия Т. (14 декабря 2015 г.). "Diatomeas (Bacillariophyceae) en humedales de la Provincia de Catamarca (Аргентина). III" . Boletín de la Sociedad Argentina de Botánica (на испанском языке). 50 (4): 447–466. DOI : 10.31055 / 1851.2372.v50.n4.12908 . ISSN  1851-2372 .
  • Мора-Руис, М. дель Р .; Cifuentes, A .; Фон-Вердера, Ф .; Pérez-Fernández, C .; Farias, ME; González, B .; Орфила, А .; Росселло-Мора Р. (1 марта 2018 г.). «Биогеографические образцы бактериальных и архейных сообществ из отдаленных гиперсоленых сред» . Систематическая и прикладная микробиология . 41 (2): 139–150. DOI : 10.1016 / j.syapm.2017.10.006 . ISSN  0723-2020 . PMID  29352612 .
  • Шалыгин, Сергей; Пьетрасиак, Николь; Гомес, Фернандо; Млевски, Сесилия; Жерар, Эммануэль; Йохансен, Джеффри Р. (2 октября 2018 г.). «Rivularia halophila sp. Nov. (Nostocales, Cyanobacteria): первый вид Rivularia, описанный с использованием современного полифазного подхода». Европейский журнал психологии . 53 (4): 537–548. DOI : 10.1080 / 09670262.2018.1479887 . S2CID  91497121 .
  • Уорден, Джон Дж .; Кошелл, Ли; Розен, Майкл Р .; Breecker, Daniel O .; Рутроф, Катинка X .; Омелон, Кристофер Р. (сентябрь 2019 г.). «Значение потока подземных вод в формировании современных тромболитических микробиалитов». Геобиология . 17 (5): 536–550. DOI : 10.1111 / gbi.12344 . PMID  31119865 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Буонджорно, Джой (2014). Минерализованные микробиалиты как архивы экологической эволюции бассейна гиперсоленого озера: Лагуна-Негра, провинция Катамарка, Аргентина (Мастер). Университет Теннесси.
  • Mlewski, Estela C .; Писапиа, Селин; Гомес, Фернандо; Лекур, Лена; Сото Руэда, Элиана; Бензерара, Карим; Менез, Бенедикт; Боренштайн, Стефан; Джамме, Фредерик; Рефрежье, Матье; Жерар, Эммануэль (2018). «Характеристика пустулезных матов и связанных с ними слоистых слоев, богатых ривуляриями, у онкоидов из озера Лагуна-Негра (Аргентина)» . Границы микробиологии . 9 : 996. DOI : 10,3389 / fmicb.2018.00996 . ISSN  1664-302X . PMC  5972317 . PMID  29872427 .
  • Сото Руэда, Элиана; Млевски, Эстела Сесилия; Борнино, Лаура (2019). Tolerancia y acumulación de As en cultivos de rivularia halophila aislada de la Laguna Negra (Катамарка, Аргентина) . V Reunión Argentina de Geoquímica de la Superficie (RAGSU) (на испанском языке). Ла-Плата. ISBN 978-987-96296-7-3.