Scientists are obsessed with this lake - Nicola Storelli and Daniele Zanzi

תרגום: zeeva livshitz עריכה: Ido Dekkers

Roughly 3 billion years ago,

לפני כ -3 מיליארד שנים,

a single-celled photosynthetic bacterium began burping a new chemical

חיידק פוטוסינתטי חד-תאי החל לגהק כימיקל חדש

that was poisonous to nearly every species on Earth.

שהיה רעיל כמעט לכל מין על פני כדור הארץ.

Over the following hundreds of millions of years,

במהלך מאות מיליוני השנים הבאות,

more microorganisms began producing this toxic gas,

מיקרואורגניזמים נוספים החלו לייצר גז רעיל זה,

first saturating Earth's oceans and eventually its atmosphere.

תחילה הירוו את האוקיינוסים של כדור הארץ ובסופו של דבר את האטמוספירה שלו.

Up here, this chemical changed the composition of pre-existing gases

כאן למעלה, הכימיקל הזה שינה את הרכב הגזים הקיימים

so drastically that it caused a global ice age.

באופן כל כך דרסטי שהוא גרם לעידן קרח עולמי.

And the name of this powerful, poisonous, world-changing gas? Oxygen.

ושמו של הגז החזק, הרעיל, ומשנה את העולם הזה? חמצן.

In the millions of years since the Great Oxygen Catastrophe,

במיליוני השנים שחלפו מאז אסון החמצן הגדול,

most life, including all multicellular organisms,

רוב החיים, כולל כל האורגניזמים הרב-תאיים,

have evolved to rely on this gas.

התפתחו להסתמך על גז זה.

However, there are some places where oxygen-averse microorganisms,

עם זאת, ישנם כמה מקומות שבהם מיקרואורגניזמים שונאי חמצן,

like those from Earth's earliest days, have re-emerged.

כמו אלה מימיו הראשונים של כדור הארץ, צצו מחדש.

Many of these places are in the ocean depths,

רבים מהמקומות הללו נמצאים במעמקי האוקיינוס,

beyond the reach of researchers.

מעבר להישג ידם של חוקרים.

But there are other bodies of water completely devoid of oxygen,

אבל ישנם גופי מים אחרים נטולי חמצן לחלוטין,

yet close enough to the surface to explore.

אך קרובים מספיק לפני השטח כדי לחקור.

And one such lake is hidden high in the Swiss Alps’ Piora Valley.

ואגם אחד כזה מוסתר גבוה בעמק פיורה של האלפים השוויצרים.

Formed over 10,000 years ago,

נוצר לפני למעלה מ -10,000 שנה,

Lake Cadagno is one of roughly 200 known meromictic lakes,

אגם קדגנו, הוא אחד מכ -200 אגמים מרומיקטיים ידועים,

meaning it's actually two distinct bodies of water stacked on top of each other.

כלומר למעשה מדובר בשני גופי מים נפרדים שנערמים זה על גבי זה.

The top layer functions like a standard body of freshwater.

השכבה העליונה מתפקדת כמו גוף סטנדרטי של מים מתוקים.

It’s safe for swimming and known mostly for a plump and plentiful fish population

הוא בטוח לשחייה וידוע בעיקר בזכות אוכלוסיית דגים שמנמנה ושופעת

that’s been the subject of local fishing legends for centuries.

שהייתה נושא לאגדות הדייג המקומיות במשך מאות שנים.

But just 13 meters beneath that bounty is a dense, sulfurous, oxygen-free pool

אבל רק 13 מטרים מתחת לשפע הזה נמצאת בריכה צפופה, גופריתית ונטולת חמצן

lethal to any multicellular life forms, fish included.

קטלנית לכל צורת חיים רב-תאית, כולל דגים.

In a typical lake, the entire body of water would gradually mix,

באגם טיפוסי, כל גוף המים היה מתערבב בהדרגה

diffusing oxygen from the surface throughout.

ומפזר חמצן מפני השטח לכל אורכו.

But these two layers never mix, as is the case with any meromictic lake.

אך שתי השכבות הללו לעולם אינן מתערבבות, כמו שקורה בכל אגם מרומיקטי.

And the reason for this divide in Cadagno

והסיבה לחלוקה זו בקאדניו

is the waters’ unique chemical compositions.

היא ההרכבים הכימיים הייחודיים של המים.

Both layers are fed by rainwater flowing down the mountains,

שתי השכבות מוזנות ממי גשמים הזורמים במורד ההרים,

however, this water can take two paths.

אולם מים אלה יכולים לעבור שני נתיבים.

The first is to trickle down the granitic mountain directly into the top layer.

הראשון הוא לטפטף במורד ההר הגרניטי ישירות לשכבה העליונה.

The second is to seep into the Piora Valley’s vein of dolomite—

השני הוא לחלחל לעורק הדולומיט של עמק פיורה -

a porous rock full of salts such as sulfate.

סלע נקבובי מלא במלחים כמו סולפט.

Rainwater that sinks into the dolomite will slowly inch towards the lake,

מי גשמים השוקעים בדולומיט יזרמו לאט לאט לעבר האגם,

all the while shedding its oxygen and picking up salts.

כל הזמן מאבדים את החמצן שלהם ואוספים מלחים.

Finally, this heavier water will cascade from sublacustrine springs

לבסוף, מים כבדים יותר אלה יזרמו כמפל ממעיינות תת-לאקוסטריניים

below the lake’s surface,

מתחת לפני האגם,

forming the dense, salt-rich bottom layer.

ויצרו את השכבה התחתונה הצפופה והעשירה במלח.

This lower layer is anoxic, meaning oxygen free,

השכבה התחתונה הזו היא אנוקסית, כלומר נטולת חמצן,

and will suffocate any oxygen-dependent life.

ותחנוק כל חיים תלויי חמצן.

But it’s ideal for the kind of anaerobic bacteria that died off

אבל זה אידיאלי לסוג החיידקים האנאירוביים שמתו

in the Great Oxygen Catastrophe.

באסון החמצן הגדול.

The flow from the sublacustrine springs creates microenvironments

הזרימה מהמעיינות התת-לאקוסטריניים יוצרת מיקרו-סביבות

which feed large aggregates of microorganisms

המזינות אגרגטים גדולים של מיקרואורגניזמים

that emerge from the lakebed in strange and otherworldly shapes.

היוצאים מתחתית האגם בצורות מוזרות ואחרות.

Various anaerobic microorganisms take in the water's sulfate

מיקרואורגניזמים אנאירוביים שונים סופגים את הגופרית של המים

and emit toxic sulfide.

ופולטים גופרית רעילה.

And at the border of these layers,

ובגבול השכבות הללו,

there’s a thin blanket mainly composed of pink-bodied Chromatium okenii:

ישנה שמיכה דקה המורכבת בעיקר מכרומטיום אוקניי בעל גוף ורוד:

a photosynthesizing bacterium that relies on this sulfur

חיידק פוטוסינתזה שמסתמך על הגופרית הזו

the way most plants rely on oxygen.

כמו שרוב הצמחים מסתמכים על חמצן.

However, while neither water nor organisms move between the layers,

עם זאת, בעוד שלא מים ולא אורגניזמים נעים בין השכבות,

these ecosystems aren’t completely out of touch.

מערכות אקולוגיות אלה אינן לגמרי חסרות מגע.

Chromatium okenii live at the top of the bottom layer

כרומטיום אוקניי חיים בחלק העליון של השכבה התחתונה

because they need to be as close to the sun as possible.

מכיוון שהם צריכים להיות קרובים ככל האפשר לשמש.

But while they never cross into the deadly oxygenated waters,

אבל למרות שהם אף פעם לא עוברים למים המחומצנים הקטלניים,

they’re close enough that organisms like zooplankton can dive down,

הם קרובים מספיק כדי שאורגניזמים כמו זואופלנקטון יוכלו לצלול למטה,

eat them, and get back up.

לאכול אותם ולחזור למעלה.

In fact, this relationship forms the bottom of the upper layer’s

למעשה, מערכת יחסים זו מהווה את החלק התחתון של השכבה העליונה

robust food chain

של שרשרת המזון החזקה

supporting the lake’s legendary fish population.

התומכת באוכלוסיית הדגים האגדית של האגם.

This unique ecology is more than just a boon for Cadagno’s fishermen.

אקולוגיה ייחודית זו היא יותר מסתם ברכה לדייגים של קדניו.

Having access to an isolated anaerobic ecosystem

גישה למערכת אקולוגית אנאירובית מבודדת

allows scientists to model the world before the Great Oxygen Catastrophe.

מאפשרת למדענים למדל את העולם לפני אסון החמצן הגדול.

For example, when Chromatium okenii form their blanket,

לדוגמה, כאשר כרומטיום אוקניי יוצרים את השמיכה שלהם,

they increase the density of that thin layer of water.

הם מגבירים את הצפיפות של אותה שכבת מים דקה.

As the water sinks, these microorganisms are forced to swim back up,

כשהמים שוקעים, מיקרואורגניזמים אלה נאלצים לשחות בחזרה למעלה,

creating a minute mixing of water called bioconvection.

ויוצרים ערבוב עדין של מים הנקרא ביוקונבקציה.

This billions of years old phenomenon might be a clue

תופעה זו בת מיליארדי שנים עשויה להוות רמז

to how early life evolved the ability to swim.

לאופן שבו החיים המוקדמים פיתחו את יכולת השחייה.

And it’s just one of the many insights that await researchers

וזו רק אחת מהתובנות הרבות שמחכות לחוקרים

studying Cadagno’s mysterious depths.

החוקרים את העומקים המסתוריים של קדניו.