Каждое лето в высокогорье происходит одно и то же: снежники, которые в мае были белыми, к июлю покрываются розовыми пятнами, а в августе местами становятся густо-малиновыми, будто кто-то пролил на них вино. Альпинисты на Эльбрусе и Белухе видят это регулярно, туристы фотографируют и спорят: пыль из Сахары, вулканический пепел, окись железа?
Кто его красит
Красный цвет снегу придают одноклеточные водоросли. Самую известную из них больше ста лет называли Chlamydomonas nivalis, но в 2019 году чешско-немецкая группа под руководством Ленки Прохазковой, изучив образцы со всего мира, показала, что под этим именем скрывался отдельный род. Его назвали Sanguina, от латинского «кровь», и выделили два вида: Sanguina nivaloides красит снег в красный, Sanguina aurantia в оранжевый. Работа вышла в журнале FEMS Microbiology Ecology и с тех пор стала стандартом.
Зимой эти организмы лежат в толще снега в виде спор и ничем себя не выдают. Когда весной снег начинает таять и в нём появляется жидкая вода, споры прорастают, и подвижные зелёные клетки со жгутиками поднимаются к поверхности, туда, где свет. Летом, когда солнце на высоте становится опасным, клетки переходят в стадию покоя, теряют жгутики и накапливают защитный пигмент. Это астаксантин, тот самый каротиноид, который делает розовыми лососёвое мясо и панцирь варёного рака. Он работает как солнцезащитный крем: поглощает ультрафиолет и часть видимого спектра, оберегая хлорофилл от выгорания. Чем ярче солнце и длиннее день, тем краснее снег.
Розовый цвет, таким образом, не признак свежего заражения, а наоборот: это зрелые клетки, приготовившиеся переждать зиму. Одна клетка размером около 20 микрометров, а в кубическом сантиметре талого снега их могут быть сотни тысяч. Отсюда и насыщенность цвета.
От Аристотеля до капитана Росса
Красный снег люди замечали с античности. Аристотель в «Истории животных» упоминает «червей» в старом залежавшемся снегу, который краснеет: это одно из первых описаний явления, пусть и с неверной трактовкой. Средневековые хронисты видели в кровавом снеге знамение. В Альпах его называли Blutschnee, кровавый снег, и связывали с грядущими бедствиями.
Настоящую славу явление получило в 1818 году. Британский капитан Джон Росс, искавший Северо-Западный проход, обнаружил у мыса Йорк на северо-западе Гренландии скалы, с которых по снегу стекали красные полосы длиной в несколько километров. Росс привёз образцы в Лондон, и газеты писали о «малиновых утёсах» как о сенсации. Ботаник Фрэнсис Бауэр, разглядев в микроскоп округлые клетки, принял их за грибок и назвал Uredo nivalis. Что это водоросль, стало ясно позже, а привычное имя Chlamydomonas nivalis закрепилось в начале XX века.
Чарльз Дарвин столкнулся с розовым снегом в 1835 году, пересекая Анды по перевалу Портильо. В «Путешествии на корабле Бигль» он пишет, что копыта мулов оставляли на снегу красные следы, и, рассмотрев вещество, вспомнил рассказы о красном снеге Арктики. Так явление, которое считали полярной экзотикой, оказалось всемирным.
Где искать в России
В нашей стране красный снег встречается всюду, где снежники лежат до середины лета. На Кавказе его регулярно отмечают на склонах Эльбруса и в Приэльбрусье на высотах от 3000 метров, в Домбае, на Казбеке. На Алтае розовые пятна появляются на снежниках Катунского хребта у Белухи и в Северо-Чуйских белках. Явление описано на Камчатке, в Хибинах, на Полярном Урале и Путоранах. Водоросль не привередлива: ей нужны влага, свет и тонкий слой минеральной пыли, из которой она берёт азот и фосфор.
Отечественная наука занимается снежными водорослями давно, но без широкой огласки. Первые систематические описания альгофлоры снега на Кавказе и в Средней Азии появились ещё в советское время; сегодня этим занимаются в Ботаническом институте РАН и на кафедрах ботаники региональных университетов. Проблема в том, что высокогорные снежники труднодоступны, а живой материал нужно обрабатывать быстро, поэтому карта распространения Sanguina в России до сих пор неполна.
Можно ли его есть
В Северной Америке розовый снег называют «арбузным»: он действительно имеет слабый сладковатый запах, и этот факт тянет попробовать. Делать этого не стоит. Сам пигмент безвреден, но вместе с водорослями в снегу живут бактерии, грибы и микроскопические животные, а концентрация клеток такова, что талая вода из красного снега способна вызвать расстройство желудка. Многие горные гиды предупреждают об этом отдельно.
Почему учёные перестали считать его курьёзом
Долгое время красный снег был темой для натуралистов и альпинистов. Всё изменилось, когда климатологи посчитали его вклад в таяние.
Белый снег отражает до 90 процентов солнечного света. Красный заметно меньше. В 2016 году международная группа под руководством Стефани Луц опубликовала в Nature Communications результаты измерений на ледниках Арктики от Гренландии до Шпицбергена: цветение водорослей снижало отражательную способность снега в среднем на 13 процентов за сезон таяния. Годом позже Джерард Гейни и его коллеги, работая на ледовом поле Хардинг на Аляске, экспериментально показали, что на участках с водорослями снег тает примерно на 17 процентов быстрее, чем на тех, где рост водорослей подавляли. Исследование вышло в Nature Geoscience.
Так появился термин «биоальбедо». Логика цепочки такая: чем теплее, тем дольше лежит мокрый снег, тем пышнее растут водоросли, тем темнее поверхность, тем быстрее она тает. Это положительная обратная связь, которую пока не учитывают климатические модели. В 2020 году британско-антарктическая группа под руководством Эндрю Грея впервые составила по спутниковым снимкам карту цветения снежных водорослей на Антарктическом полуострове и показала, что при потеплении их площадь будет расти. В феврале того же года фотографии малиновых сугробов у станции «Академик Вернадский» облетели мир и напугали читателей сильнее, чем любой график.
Для горных ледников Кавказа и Алтая, которые и без того отступают, это добавочный фактор. Пока его величину для российских гор никто точно не измерял, и это одна из задач, которую гляциологи называют первоочередной.
