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

Translator: Giao Nguyen Reviewer: Trang Do Nu Gia

Roughly 3 billion years ago,

Khoảng 3 tỷ năm trước,

a single-celled photosynthetic bacterium began burping a new chemical

một loại vi khuẩn quang hợp đơn bào bắt đầu tạo ra một loại chất hóa học mới

that was poisonous to nearly every species on Earth.

gây độc cho hầu hết các loài trên Trái đất.

Over the following hundreds of millions of years,

Trong hàng trăm triệu năm sau đó,

more microorganisms began producing this toxic gas,

nhiều loại vi sinh vật khác bắt đầu tạo ra loại khí độc này,

first saturating Earth's oceans and eventually its atmosphere.

ban đầu bão hòa trong khắp các đại dương trên Trái đất,

sau đó là khắp bầu khí quyển Trái Đất.

Ở trên đây, loại chất hóa học này đã làm thay đổi

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

thành phần các khí vốn đã tồn tại từ trước

so drastically that it caused a global ice age.

nhiều đến mức gây ra hiện tượng kỷ băng hà trên toàn cầu.

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

Và tên của loại khí cực mạnh, độc hại,

đã làm thay đổi thế giới này chính là khí Oxygen.

In the millions of years since the Great Oxygen Catastrophe,

Trong hàng triệu năm kể từ Thảm họa Oxy Lớn,

most life, including all multicellular organisms,

hầu hết sự sống, bao gồm tất cả các sinh vật đa bào,

have evolved to rely on this gas.

đã tiến hóa nhờ vào loại khí này.

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

Tuy nhiên, vẫn có một số nơi mà các vi sinh vật kỵ khí,

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

giống các vi sinh vật tồn tại từ thuở ban sơ trên Trái Đất,

đã xuất hiện trở lại,

Nhiều nơi trong số này nằm ở đáy đại dương,

Many of these places are in the ocean depths,

beyond the reach of researchers.

ngoài tầm với của các nhà nghiên cứu.

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

Nhưng có những vùng nước khác hoàn toàn không có oxy,

yet close enough to the surface to explore.

nhưng vẫn đủ gần bề mặt để ta khám phá được.

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

Và có một hồ như vậy nằm ẩn trên Thung lũng Piora của dãy Alps Thụy Sĩ.

Formed over 10,000 years ago,

Được hình thành từ hơn 10.000 năm trước,

Lake Cadagno is one of roughly 200 known meromictic lakes,

hồ Cadagno là một trong gần 200 hồ phân tầng được biết đến,

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

điều này nghĩa là hồ này thực sự có hai vùng nước riêng biệt xếp chồng lên nhau.

The top layer functions like a standard body of freshwater.

Lớp trên cùng có chức năng giống như một hồ nước ngọt tiêu chuẩn.

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

Nó an toàn để bơi lội và được biết đến chủ yếu với quần thể cá dồi dào và phong phú,

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

là địa danh quen thuộc của các huyền thoại câu cá địa phương trong nhiều thế kỷ.

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

Nhưng chỉ 13 mét dưới sự dồi dào đó

lại là một vùng nước đặc, đầy lưu huỳnh và không có oxy,

lethal to any multicellular life forms, fish included.

có thể gây chết bất kỳ dạng sống đa bào nào, bao gồm cả cá.

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

Trong một hồ nước bình thường thì toàn bộ khối nước sẽ dần dần trộn lẫn với nhau,

diffusing oxygen from the surface throughout.

khuếch tán oxy từ bề mặt ra khắp mọi nơi.

Nhưng như bất kỳ hồ phân tầng nào khác,

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

hai lớp nước này không bao giờ trộn lẫn với nhau được.

And the reason for this divide in Cadagno

Và lý do cho sự phân tách này ở hồ Cadagno

is the waters’ unique chemical compositions.

đó là do thành phần hóa học độc đáo trong nguồn nước.

Both layers are fed by rainwater flowing down the mountains,

Cả hai tầng nước đều được cung cấp bởi nước mưa chảy xuống từ núi,

however, this water can take two paths.

tuy nhiên nguồn nước này lại đi theo hai con đường khác nhau.

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

COn đường thứ nhất chính là nhỏ giọt xuống núi đá granit

trực tiếp thấm vào lớp trên cùng.

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

COn đường hứ hai là thấm vào khoáng mạch dolomit của Thung lũng Piora—

a porous rock full of salts such as sulfate.

một loại đá xốp chứa đầy muối như sunfat.

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

Nước mưa có khoáng mạch dolomit sẽ từ từ chảy hướng về phía hồ,

all the while shedding its oxygen and picking up salts.

đồng thời thải ra khí oxy và thu nhận các loại muối.

Finally, this heavier water will cascade from sublacustrine springs

Cuối cùng, loại nước nặng hơn này sẽ chảy ra từ các suối nước ngầm

below the lake’s surface,

bên dưới mặt hồ,

forming the dense, salt-rich bottom layer.

tạo thành lớp nước đặc, giàu muối ở đáy.

This lower layer is anoxic, meaning oxygen free,

Tầng nước ở đưới đáy này được gọi là anoxic, có nghĩa là không có oxy,

and will suffocate any oxygen-dependent life.

và sẽ làm ngạt thở bất kỳ sinh vật sống nào có phụ thuộc vào oxy.

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

Nhưng nó lại là môi trường lý tưởng cho loại vi khuẩn kỵ khí đã chết

in the Great Oxygen Catastrophe.

trong Thảm họa Oxy Lớn.

The flow from the sublacustrine springs creates microenvironments

Dòng chảy từ các suối nước ngầm tạo ra các môi trường vi mô

which feed large aggregates of microorganisms

nuôi tập hợp lớn các vi sinh vật

that emerge from the lakebed in strange and otherworldly shapes.

nổi lên từ lòng hồ với những hình dạng kỳ lạ và khác lạ.

Various anaerobic microorganisms take in the water's sulfate

Nhiều loại vi sinh vật kỵ khí khác nhau sẽ hấp thụ sunfat trong nước

and emit toxic sulfide.

và thải ra sunfua độc.

And at the border of these layers,

Và ở ranh giới của các lớp này,

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

có một khoảng trống mỏng chủ yếu bao gồm vi khuẩn Chromatium okenii thân màu hồng:

a photosynthesizing bacterium that relies on this sulfur

một chủng vi khuẩn quang hợp dựa vào lưu huỳnh

the way most plants rely on oxygen.

như cách mà hầu hết các loài thực vật sống dựa vào oxy.

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

Tuy nhiên, mặc dù cả lớp nước và sinh vật đều không di chuyển qua lại giữa các lớp,

these ecosystems aren’t completely out of touch.

nhưng những hệ sinh thái này lại không hoàn toàn mất liên lạc.

Chromatium okenii live at the top of the bottom layer

Chromatium okenii sống ở phía trên cùng của lớp nước dưới

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

vì chúng cần phải ở càng gần mặt trời càng tốt.

But while they never cross into the deadly oxygenated waters,

Nhưng dù cho chúng không bao giờ đi vào vùng nước có oxy đầy chết chóc,

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

nhưng chúng vẫn ở đủ gần để các sinh vật như sinh vật phù du có thể lặn xuống,

eat them, and get back up.

ăn chúng và quay trở lại vùng nước phía trên.

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

Trên thực tế, mối quan hệ này góp phần tạo thành phần đáy của chuỗi thức ăn

robust food chain

bền vững cho lớp trên,

supporting the lake’s legendary fish population.

hỗ trợ quần thể cá huyền thoại trong hồ.

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

Hệ sinh thái độc đáo này không chỉ là một lợi ích cho ngư dân ở Cadagno.

Having access to an isolated anaerobic ecosystem

Việc tiếp cận với một hệ sinh thái kỵ khí cô lập

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

cho phép các nhà khoa học mô hình hóa được thế giới trước Thảm họa Oxy Lớn.

Ví dụ, khi quần thể vi khuẩn Chromatium okenii được hình thành

For example, when Chromatium okenii form their blanket,

trong lớp mỏng giữa hai tầng nước,

they increase the density of that thin layer of water.

chúng sẽ làm tăng mật độ của lớp nước mỏng đó.

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

Khi nước chìm xuống, các vi sinh vật này buộc phải bơi ngược lên,

creating a minute mixing of water called bioconvection.

tạo ra sự pha trộn nước trong phút chốc được gọi là đối lưu sinh học.

This billions of years old phenomenon might be a clue

Hiện tượng hàng tỷ năm tuổi này có thể là manh mối cho thấy

to how early life evolved the ability to swim.

khả năng bơi của các sự sống ban đầu đã tiến hóa như thế nào.

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

Và đó chỉ là một trong vô vàn vấn đề sâu sắc đang chờ đợi các nhà nghiên cứu

studying Cadagno’s mysterious depths.

về độ sâu bí ẩn của Cadagno.