Dlaczego jeziora w Banff są turkusowe

Krótkie fizyczne wyjaśnienie

Turkusowa woda w jeziorze Louise i jeziorze Moraine to nie sztuczka filtrów, barwnik na dnie jeziora ani zakwit alg. To lodowcowy pył skalny: niezwykle drobny proszek skalny, wielkością cząsteczek bliższy talkowi niż piaskowi, powstający, gdy lodowiec ściera się o leżące pod nim podłoże skalne. Woda roztopowa niesie ten proszek w dół, do niecki jeziora, gdzie pozostaje zawieszony w wodzie zamiast opadać na dno, i to właśnie ta zawiesina cząsteczek mineralnych wykonuje faktyczną pracę barwienia wody.

Warto rozdzielić dwie sprawy, które łatwo się mieszają. Po pierwsze, skąd biorą się cząsteczki: z erozji lodowcowej. Po drugie, dlaczego zawieszone cząsteczki tej konkretnej wielkości dają kolor niebiesko-zielony, zamiast po prostu sprawiać, że woda wygląda mętnie lub szaro. Obie części mają znaczenie i obie są fizyczne, nie chemiczne.

Skąd faktycznie bierze się pył skalny

Lodowiec nie jest statycznym blokiem lodu leżącym na szczycie góry. To wolno przemieszczająca się masa, a gdy się porusza, jej spód ściera się o podłoże skalne pod ogromnym ciśnieniem. Ten proces mielenia rozdrabnia skałę na cząsteczki tak drobne, że mierzą one zaledwie kilka mikrometrów – znacznie mniej niż zwykły muł czy piasek. Glacjolodzy nazywają ten materiał pyłem skalnym, czyli mąką lodowcową, i jest on wytwarzany nieprzerwanie, dopóki lodowiec aktywnie się porusza i pozostaje w kontakcie ze skałą.

Każdy lodowiec zasilający region Pól Lodowych działa w ten sposób. Pole Lodowe Columbia i spływające z niego lodowce, w tym lodowiec Athabasca wzdłuż Icefields Parkway, systematycznie produkują pył skalny w miarę ruchu, a woda roztopowa niesie ten proszek w dół, do rzek i jezior. Jeziora zasilane bezpośrednio przez wody roztopowe lodowców, a nie samym deszczem czy wodami gruntowymi, to te, które najbardziej niezawodnie pokazują ten kolor. To wspólny wątek łączący jeziora tak różne pod względem wielkości i otoczenia jak jezioro Louise, jezioro Peyto i jezioro Bow: wszystkie trzy leżą poniżej aktywnego lodu lodowcowego.

Dłuższy tekst o tym, jak cofają się lodowce Gór Skalistych, opisuje, co dzieje się z tymi zapasami lodu w czasie. Na potrzeby tej strony istotny jest prostszy fakt: dopóki lodowiec jest obecny i się porusza, dostarcza świeży pył skalny do leżących poniżej jezior.

Dlaczego zawieszony pył skalny daje kolor turkusowy

Gdy pył skalny dotrze do jeziora, większość z niego nie opada na dno tak, jak zrobiłby to cięższy piasek czy muł. Cząsteczki są na tyle lekkie i drobne, że pozostają uwięzione w toni wodnej, zwłaszcza w jeziorze zasilanym ciągłym dopływem świeżej wody roztopowej. To kluczowa różnica między jeziorem lodowcowym a zwykłym górskim jeziorem zasilanym deszczem lub topniejącym śniegiem: woda niesie stałą, drobną mineralną mgiełkę, zamiast być przejrzysta.

Światło słoneczne padające na taką wodę wchodzi w interakcję z zawieszonymi cząsteczkami. Zamiast przechodzić prosto przez toń wodną, jak w idealnie czystej wodzie, albo być pochłanianym, jak w ciemniejszych, obciążonych osadem rzekach, światło rozprasza się na niezliczonych drobnych cząsteczkach pyłu skalnego zawieszonych w głębi jeziora.

Rozpraszanie to nie traktuje każdej długości fali jednakowo: krótsze fale, z niebiesko-zielonej części widma widzialnego, rozpraszają się mocniej na cząsteczkach tej wielkości niż dłuższe fale, takie jak czerwień czy pomarańcz. Światło, które odbija się z powrotem do oka, jest więc przesunięte w stronę niebiesko-zieleni, co odczytujemy jako turkusowy lub mlecznie jadeitowy kolor kojarzony z tymi jeziorami.

Dlatego kolor wygląda tak inaczej niż w zwykłym alpejskim jeziorze zasilanym deszczem lub topniejącym śniegiem, które zazwyczaj jest przejrzyste i wygląda niebiesko głównie dlatego, że odbija niebo, tak jak każdy zbiornik czystej wody. Kolor jeziora lodowcowego nie jest przede wszystkim odbiciem nieba. To światło rozpraszające się z powrotem z samej wody, na cząsteczkach zawieszonych w jej głębi, dlatego kolor utrzymuje się nawet pod zachmurzonym niebem, gdy nie ma błękitu do odbicia.

Czym kolor NIE jest

Warto wprost odnieść się do kilku wyjaśnień, które krążą, ale się nie potwierdzają.

To nie barwnik. Żadne jezioro w Parku Narodowym Banff ani w sąsiednich parkach nie jest traktowane, barwione ani chemicznie zmieniane przez Parks Canada czy kogokolwiek innego. Każde zasilane lodowcem jezioro w tym regionie zawdzięcza swój kolor temu samemu fizycznemu procesowi, a to samo zjawisko występuje w jeziorach lodowcowych daleko od Gór Skalistych, w tym w Patagonii i Alpach – wszędzie tam, gdzie w wodzie obecny jest pył skalny.

To nie algi. Algi mogą zabarwiać stojącą wodę na zielono w procesie biologicznym, ale to inny mechanizm i zwykle wygląda bardziej matowo i mętnie niż lodowcowy turkus, który bywa ostrzejszy, bardziej nasycony i bardziej jednolity na całej powierzchni jeziora. Kolorowi wywołanemu przez algi zwykle towarzyszy też widoczna piana na powierzchni lub zmiana w trakcie sezonu, w miarę jak algi kwitną i zamierają; kolor lodowcowy natomiast podąża za ilością wody roztopowej i światłem, co opisano poniżej.

To nie minerał rozpuszczony w wodzie, zmieniający jej chemię, jak na przykład zawartość siarki zmieniająca kolor i zapach gorących źródeł gdzie indziej w parku. Cząsteczki odpowiedzialne za kolor jeziora są zawieszone, nie rozpuszczone. Gdyby zostawić słoik takiej wody jeziornej na wystarczająco długo w spokoju, pył skalny w końcu opadłby jako osad na dnie, pozostawiając czystszą wodę powyżej. Rozpuszczone minerały tak się nie zachowują.

Dlaczego to samo jezioro wygląda inaczej w zależności od pory oglądania

Dwie zmienne odpowiadają za większość różnicy między jeziorem, które wygląda na płasko szaro-zielone, a tym samym jeziorem wyglądającym żywo turkusowo: stężenie zawieszonego pyłu skalnego aktualnie obecnego w wodzie oraz ilość i kąt światła słonecznego docierającego do powierzchni i wnikającego w toń wodną.

Bezpośrednie, wysoko padające światło słoneczne, jakie mamy w okolicach południa, wnika głębiej w wodę i oświetla więcej zawieszonych cząsteczek w głębi jeziora, dając najbardziej nasycony kolor. Wczesnoranne lub późnopopołudniowe światło, padające pod niższym kątem, wnika mniej skutecznie i zwykle daje bardziej płaski, mniej intensywny efekt, mimo że sama woda się nie zmieniła. Zachmurzone niebo ma podobny spłaszczający efekt, ponieważ jest mniej bezpośredniego światła do rozproszenia na cząsteczkach, choć kolor nie znika całkowicie, jak stałoby się, gdyby jezioro po prostu odbijało niebo.

Wiatr i wzburzenie powierzchni odgrywają mniejszą, ale zauważalną rolę. Gładka, niezakłócona powierzchnia pozwala światłu czyściej wnikać w wodę; powierzchnia zmarszczona przez wiatr rozprasza więcej światła, zanim jeszcze dotrze ono do cząsteczek poniżej, osłabiając efekt. Żadna z tych rzeczy nie zmienia podstawowej chemii ani ilości pyłu skalnego w jeziorze; zmienia się jedynie, ile z tego istniejącego koloru faktycznie dociera do oka.

Dlaczego kolor jest najsilniejszy w szczycie lata

Ilość pyłu skalnego docierającego do jeziora nie jest stała w ciągu roku. Jest ściśle związana z tym, ile wody roztopowej z lodowców płynie w danym momencie, a ten przepływ osiąga szczyt w najcieplejszym okresie lata, zwykle w lipcu i sierpniu, gdy topnienie lodowców jest najintensywniejsze. Bardziej aktywne topnienie oznacza więcej pyłu skalnego zmielonego i spłukanego do jeziora, co podnosi stężenie zawieszonych cząsteczek i daje najbardziej nasycony kolor w roku.

Wcześnie i późno w sezonie przepływ wody roztopowej jest mniejszy, topnienie lodowca jeszcze się nie rozpędziło albo już zwolniło wraz ze spadkiem temperatur, a niższy kąt słońca dodatkowo osłabia efekt, dostarczając ogólnie słabsze światło. Efekt jest taki, że to samo jezioro, odwiedzone na początku czerwca i pod koniec lipca, może wyglądać jak dwa różne zbiorniki wodne: bardziej stonowana, przygaszona niebiesko-zieleń wcześnie w sezonie, przechodząca w znacznie bardziej nasycony turkus w szczycie lata.

Ta strona nie jest miejscem, by omawiać, kiedy dokładnie konkretne jezioro odmarza z lodu każdego roku; przewodnik po odmarzaniu jezior omawia to jezioro po jeziorze, ponieważ daty odmarzania różnią się w zależności od wysokości i jeziora.

Praktyczny wniosek jest taki, że szczyt koloru i szczyt przepływu wody roztopowej zbiegają się z najbardziej zatłoczonymi, najgorętszymi tygodniami sezonu turystycznego, co jest jednym z powodów, dla których lipiec i sierpień przyciągają tłumy w miejscach takich jak jezioro Moraine i jezioro Louise, obok bardziej oczywistego faktu, że to właśnie wtedy górskie przełęcze i szlaki są najbardziej niezawodnie wolne od śniegu.

Gdzie najlepiej zobaczyć ten efekt

Nie każde jezioro w regionie pokazuje ten kolor z tą samą intensywnością, a różnice wynikają z tego, jak bezpośrednio dane jezioro jest zasilane przez aktywne wody roztopowe lodowca, jak jest głębokie i jak bardzo jego woda jest odświeżana i mieszana. Krótka lista miejsc, gdzie efekt jest najbardziej widoczny:

• Jezioro Louise i jezioro Moraine leżą blisko swoich lodowcowych źródeł i wykazują jedne z najbardziej konsekwentnie nasyconych kolorów w parku w szczycie lata.
• Jezioro Peyto, widziane z punktu widokowego przy Bow Summit, jest zasilane przez lodowiec Peyto i zwykle ma szczególnie żywy, niemal elektryczny odcień niebiesko-zieleni w szczycie sezonu.
• Jezioro Bow, tuż przy Icefields Parkway, leży poniżej lodowca Bow i wykazuje łagodniejszy, ale wciąż wyraźnie lodowcowy kolor.
• Jezioro Emerald, w Yoho, ma ten sam efekt pyłu skalnego, z kolorem odrobinę bardziej zielonym, w zależności od składu mineralnego lodowca będącego źródłem.
• Jezioro Minnewanka i jeziora Vermilion, bliżej miejscowości Banff, wykazują bardziej stonowaną wersję efektu, ponieważ mniejsza część ich objętości wody pochodzi bezpośrednio z aktywnego topnienia lodowca w porównaniu z jeziorami leżącymi tuż poniżej pola lodowego.
• Jezioro Maligne, w pobliżu Jasper, wykazuje podobnie silny efekt w swojej dalszej części, co po części tłumaczy, dlaczego widok w stronę Spirit Island jest tak wyraźnie turkusowy, a nie po prostu jeziornie niebieski.

Przegląd poszczególnych jezior, wokół których warto zbudować cały dzień, znajdziesz w przewodniku po jeziorach Banff oraz w planie zwiedzania kultowych jezior – oba wytyczają trasy obejmujące kilka z tych miejsc w jeden dzień. Jeśli zależy Ci raczej na spokojniejszej stronie zwiedzania, znajomość momentów, gdy tłumy rzednie, oraz szerszy przegląd punktów widokowych i tras jest równie przydatnym uzupełnieniem tej strony.

Widok z więcej niż jednej perspektywy

Ponieważ kolor tak mocno zależy od światła i kąta patrzenia, oglądanie jeziora z samej wody, a nie tylko ze stałego punktu widokowego na brzegu, często pokazuje kolor zupełnie inaczej.

Wypłynięcie kajakiem na jezioro Louise czy jezioro Moraine stawia Cię nad głębszą wodą i pozwala patrzeć w dół przez większą warstwę zawieszonego pyłu skalnego, co po części tłumaczy, dlaczego jezioro często wygląda jeszcze bardziej nasycone z kajaka niż z brzegu; przewodnik po

jednodniowej wycieczce obejmującej cztery z najbardziej fotogenicznych jezior regionu

opisuje trasę zbudowaną wokół porównywania kilku z tych jezior jedno po drugim. Więcej informacji o samodzielnym wypłynięciu na wodę znajdziesz w przewodniku po kajakowaniu na jeziorach Louise i Moraine, który omawia wypożyczalnie i najlepszy czas.

Wolniejsze, szersze spojrzenie na efekt wzdłuż korytarza Pól Lodowych daje przejazd z przewodnikiem obok kilku zasilanych przez lodowce jezior podczas jednej wycieczki, ponieważ zobaczenie jeziora Bow, jeziora Peyto i zasilających je źródeł wody roztopowej po kolei sprawia, że podstawowa przyczyna staje się znacznie bardziej oczywista niż przy jakimkolwiek pojedynczym postoju;

wycieczka zatrzymująca się przy jeziorze Bow, jeziorze Peyto i lodowcu Crowfoot wzdłuż parkway

jest zbudowana dokładnie wokół takiej kolejności: najpierw lodowiec, potem zasilane przez niego jeziora.

Bliżej miasta,

malowniczy półdniowy wypad obejmujący kilka jezior parku, wyruszający z Canmore i Banff

to mniej wymagający sposób na porównanie kilku jezior podczas jednego wypadu, bez samodzielnej jazdy.

Jeśli zależy Ci na dobraniu terminu wizyty pod najintensywniejszy kolor, celuj w słoneczne południe w lipcu lub sierpniu, a nie w zachmurzony poranek na początku czerwca; opisana wyżej fizyka sprawia, że właśnie takie połączenie konsekwentnie daje najbardziej żywy efekt, niezależnie od tego, które konkretnie jezioro wybierzesz. Przewodnik porównujący fotografowanie tych jezior telefonem i aparatem oraz przewodnik po jeziorze Moraine o wschodzie słońca idą dalej w temat dobierania czasu wizyty pod światło, jeśli to właśnie planujesz.

Co cofanie się lodowców oznacza dla koloru w dłuższej perspektywie

Ponieważ kolor zależy od aktywnego, ciągłego dopływu pyłu skalnego, jest związany ze stanem zdrowia lodowców, które go produkują. Lodowiec Athabasca, najczęściej odwiedzany język lodowcowy w parku, cofa się od ponad stulecia i wciąż traci lód; w miarę jak lodowce cienieją i się cofają, ilość pyłu skalnego, który mielą i uwalniają, może z czasem również spaść.

To proces mierzony w dekadach, nie sezonach, i to osobna kwestia od zmienności koloru dzień po dniu i sezon po sezonie, opisanej wyżej. Przewodnik o tym, jak cofają się lodowce regionu rozwija ten długoterminowy obraz bardziej szczegółowo, w tym to, jak cofający się lodowiec wygląda dziś na miejscu przy Polu Lodowym Columbia.

Turkusowe jeziora: najczęściej zadawane pytania

Dlaczego jeziora w Banff są turkusowe?

Lodowce ścierają leżące pod nimi podłoże skalne na niezwykle drobny proszek zwany pyłem skalnym. Woda roztopowa niesie ten proszek do jezior takich jak jezioro Louise i jezioro Moraine, gdzie pozostaje on zawieszony w toni wodnej i rozprasza światło słoneczne. Rozproszone światło ma większy udział fal niebiesko-zielonych, co oko odbiera jako turkus.

Czy turkusowy kolor to barwnik lub chemikalia dodane do wody?

Nie. Do tych jezior nic się nie dodaje. Kolor to czysto optyczny efekt wywołany przez cząsteczki mineralne, a nie barwnik, środki chemiczne czy zanieczyszczenia. Ta sama fizyka zachodzi w jeziorach zasilanych przez lodowce na całym świecie, od Patagonii po Alpy, wszędzie tam, gdzie występuje pył skalny.

Czy kolor jest powodowany przez algi?

Nie. Algi mogą zabarwiać niektóre jeziora na zielono, ale to proces biologiczny, który wygląda inaczej niż lodowcowy turkus – ten jest ostrzejszy i bardziej nasycony. Jeziora wokół Banff zawdzięczają swój kolor zawieszonym cząsteczkom mineralnym niesionym przez lodowcową wodę roztopową, a nie żadnemu żywemu organizmowi.

Dlaczego to samo jezioro wygląda inaczej w zależności od pory wizyty?

W ciągu dnia i sezonu zmieniają się dwie rzeczy: ilość pyłu skalnego zawieszonego w wodzie oraz kąt i natężenie światła słonecznego padającego na powierzchnię. Bardziej bezpośrednie, wysokie słońce i wyższe stężenie lodowcowego pyłu sprawiają, że kolor wypada bardziej intensywnie turkusowy – dlatego to samo jezioro może wyglądać blado zielono w rozproszonym świetle, a godzinę później żywo turkusowo.

Dlaczego kolor jest intensywniejszy w lipcu i sierpniu niż wiosną lub jesienią?

Topnienie lodowców jest najszybsze w najcieplejszych tygodniach lata, co wtedy wprowadza do jezior największą ilość pyłu skalnego. W połączeniu z dłuższymi dniami i wyższym kątem słońca, szczyt lata daje najbardziej nasycony kolor. Wczesną i późną porą sezonu ilość wody roztopowej jest mniejsza, a światło słabsze, więc to samo jezioro często wygląda na bardziej stonowane, niebiesko-zielone.

Czy wszystkie zasilane przez lodowce jeziora w Górach Skalistych mają ten sam kolor?

Nie. Dokładny odcień zależy od tego, ile pyłu skalnego jest aktualnie zawieszone w danym jeziorze, od głębokości i przejrzystości wody oraz od składu mineralnego podłoża skalnego lodowca będącego źródłem. Dlatego jezioro Louise, jezioro Moraine i jezioro Peyto mają lekko różne odcienie niebiesko-zieleni, a nie jeden identyczny kolor.

Czy kolor blaknie lub zmienia się, gdy lodowiec się cofa?

W dłuższej perspektywie mniej lodu lodowcowego oznacza mniejszą produkcję pyłu skalnego, co może z czasem oznaczać mniej intensywny kolor jezior zasilanych przez te lodowce. To powolny, wieloletni proces związany z cofaniem się lodowców, a nie coś, co zmienia się w obrębie jednego sezonu.