会变颜色的湖泊——中央媒体关注运城盐池
今年8月15日，首个全国生态日。当晚中央广播电视总台央视科教频道推出特别节目《会变颜色的湖泊》，揭秘了运城盐湖成因及颜色之谜。今特整理刊出该节目的文字版，以飨读者。百万年前的一个超级湖泊，演变成一锅具有五千年历史的“老汤”，这锅“老汤”历经数千年不仅没有褪色，味道仍不减当年。是什么赋予了它力量，让它活力四射？是什么让它如此斑斓，变化多端？
这里是山西最大的湖泊——运城盐湖。它地处山西晋南盆地，面积132平方千米。运城盐湖和世界其他盐湖最大不同是，它能呈现五颜六色的湖光山色。从高空俯瞰下来，湖内盐田纵横交错，星罗棋布，在阳光的照射下，湖面波光粼粼，五光十色，形成一种美丽的奇观。这到底是大自然的鬼斧神工还是人为造就的奇特景观，抑或是两者叠加的结果？
盐湖，顾名思义是含盐分很高的湖。通常，人们把每升湖水含盐量大于35克的湖泊叫盐湖；每升水中溶解的盐类物质不超过一克时，称为淡水湖；每升水中溶解的盐类物质介于1克至35克时，叫咸水湖。比如，我国最大的内陆湖青海湖就是一个咸水湖，平均含盐量为每升14克左右。海水的平均含盐量是每升35克，这是大多数水生物都能忍受的含盐量。而运城盐湖里的含盐量是海水的8倍，与中东的“死海”相当，所以它被誉为“中国死海”。湖水密度超过了人体的密度，因此，人在水中可以漂浮不沉，形成一道水上漂的炫酷风景。
每到夏天，当温度升高，运城盐湖的湖面就会呈现各种颜色。“湖水变色”现象对于盐湖来说并不罕见。中东的“死海”、非洲塞内加尔的“玫瑰湖”、澳大利亚的希利尔“粉红湖”等，都出现过变色现象。但是，运城盐湖和这些只有单一颜色的盐湖不同，大大小小不同的板块色彩斑斓，像是大自然的调色盘。
盐湖，一般来说，是一个湖泊的老年期和死亡期，然而，运城盐湖几千年来却取之不尽、用之不竭。为何开采了数千年，运城盐湖，还如此活力四射、五颜六色，这是一个怎样的神奇盐湖呢？
100多万年前，在现今的山西、陕西、河南三省交界处的黄河金三角位置，一个面积相当于2个北京市大小的超级湖泊三门古湖，神秘消失了。
“平陆县三湾村就是三门古湖消失的地方。由于早更新世末地质构造运动的改造，黄河贯通了三门峡东”，经过中国地质科学院专家的地质调查发现，三门古湖的消失，是由于受喜马拉雅造山运动的远程效应影响，使黄河贯通了三门峡峡谷，三门古湖湖水流入黄河，随黄河一泻千里，东流入海。随后，三门古湖的面积不断缩小，最后只剩下两个残留湖。7万年前，随着晚更新世中期地壳运动，山西的古汾河发生改道，将其中一个残留湖再次改造成一个与世隔绝的封闭湖泊，这就是运城盐湖的雏形。
地质专家在运城市永济市尊村，找到了古汾河改道的证据。古汾河的改道给了这个残留湖新的生机。中国地质科学院地质力学研究所研究员李振宏介绍：“从这里的断面来看，它反映了7万年前左右发生的一个地质事件，给了残留古湖，向死而生的机会。因为背靠秦岭与太行山之间的中条山，就像父亲一样呵护着它，给了它成长最好的营养。”
一万年前，中条山北麓断裂，一个狭长的凹陷盆地在中条山山前逐渐形成。经过漫长的自然蒸发，沉淀富集，一个独具特色的盐湖诞生了。
古老盐湖里究竟隐藏着哪些亿万年的远古微生物？又是谁搅得湖水一片春意盎然，生机勃勃？运城盐湖呈现五颜六色的原因到底是什么？
地质专家在对盐湖湖心取样研究后发现，湖底淤泥颜色呈黑色，盐湖的黑泥层之下含有大量的盐类物质成分，主要包括硫酸钠、硫酸镁和氯化钠，而这些盐物质很可能就来自于中条山的高镁白云岩——一种富含石膏层的沉积岩，借着水流向盆地低洼处运移，蒸发浓缩，最终形成了运城盐湖独有资源，不仅能产盐，还能析出芒硝，因储藏量巨大，与美国犹他州大盐湖、俄罗斯西伯利亚库楚克盐湖，并称为世界三大硫酸钠型内陆盐湖。而且，时至今日，中条山仍在给盐湖提供源源不断的补给。这是运城盐湖几千年永不褪色，充满活力的秘密所在，也是运城盐湖生命力的象征。
据考古年代鉴定，4600多年前，人类就已经和运城盐湖相遇。阳光下的盐不断结晶，大地上的人不断采集，人与时间、温度，让盐湖的颜色悄然发生着改变。盐湖的颜色主要有红色、绿色、黄色、蓝色，这些颜色的产生与盐湖水的浓度直接相关。体现盐湖水浓度的单位叫“波美度”，波美度是表示溶液浓度的一种方法，把波美比重计浸入所测溶液中得到的度数叫波美度，波美度是以法国化学家波美命名的。据运城市盐保中心专家介绍，当波美度在5度到15度的时候，湖水颜色呈绿色；当波美度在16度到25度时，湖水会呈现黄色；当湖水的波美度在25度以上时，会呈现红色。这些颜色的呈现，与各个盐池里的物种、物质及含量有关。盐池里与颜色变化相关的因素主要分四大类：嗜盐微生物、藻类、浮游动物、矿物质。
红色是运城盐湖的主色调之一。在红色盐池中，有一种用肉眼可见的浮游动物——卤虫，这是在高盐度的环境中诞生的一种特有生物，体长1厘米到2厘米，由于形态优美，也被称为“仙女虾”“盐水丰年虫”。巧合的是，这种仙女虾看上去就是红色的。运城学院科研团队采集了一些卤虫回到实验室观察，发现卤虫并不能使盐湖水变颜色。但如果出现大量密集的卤虫漂浮在水面上，很有可能对盐湖的拍摄产生一种错觉，以为是卤虫，让盐湖水变成了红色。
盐湖是一个含盐量很高的湖泊，是一般生物的“生命禁区”，能在这种高盐环境下生存的都是极端微生物。在这个约有5000年采盐史的盐湖里，到底是什么让运城盐湖的湖水变色呢？科研团队对采集回来的水样，通过离心机分离后惊讶地发现，水体里含有大量的嗜盐微生物。这是一种以盐为食物的嗜盐古菌，在地球生命诞生之初就已经出现。科研人员将它分离出来后观察，发现嗜盐古菌的细胞通体都是红色的，或浅红或深红，而产生这个红色的原因，是由于它的身体可以产生一种叫色素蛋白的物质。因此，他们认为，嗜盐古菌才是让盐湖水变红色的真正原因。“我们发现这个运城盐湖里面的微生物非常特别，它跟普通微生物相比具有很多不同的特性，例如嗜盐性，它能够在高盐条件下生存，这是普通微生物所无法比拟的。另外我们也发现它的基因类型、代谢方式，还有生物学特性，都与其他环境微生物不同。”运城学院嗜盐微生物实验室主任李新介绍。
在高盐环境中与嗜盐微生物共生的还有一类特殊生物——盐藻。盐藻诞生于10亿年前，是地球上古老的单细胞浮游生物，可在酷暑、严寒和高盐环境中生存，在中低盐度卤水中呈绿色。当盐度增高时，盐藻内部会积累一种红色物质β-胡萝卜素，以增强细胞的抗盐能力。盐藻也是让湖水变红的重要因素之一。
“七彩盐湖，它的成因主要是温度，其次是藻类里面含叶绿素、叶黄素、β-胡萝卜素，随着浓度的不同，各种颜色就不同。”运城市盐湖生态保护与开发中心主任孙冬青介绍。然而，即便是这些嗜盐微生物，盐藻和卤虫能使湖水变颜色，它也应该是出现一片红或一片绿，为何会呈现形态各异、五颜六色的湖面呢？
运城，一座以官职命名的运盐之城，因盐而生，因盐而兴。4600多年的开采史，诞生了一套独特的制盐方法“垦畦浇晒法”，即垦地为畦，将湖中卤水引入畦内，利用阳光风力蒸发，晒制成盐。古人实行的垦地为畦的晒盐方法，没想到为如今盐湖的斑斓色彩埋下了伏笔。
李新说：“垦畦浇晒法，就跟咱们种庄稼是一样的，将大盐湖分割成小盐池，用于晒盐。这些小盐池，由于水体环境的不同，所以其中所孕育的这个生物种群就不一样，这种人为的开采方式，为盐湖产生五颜六色，就像加上了一个镜框一样。”
四季轮转，温度的高低，盐度的浓淡，微生物的生长，都会影响盐湖在不同季节的色彩。夏天是它最美的时节。当气温上升，湖水蒸发盐度增高，嗜盐微生物、浮游生物、藻类大量繁殖，盐湖水的颜色会变得更加鲜艳。加上盐湖的水很浅，中间被当年采盐垒起来的盐垄分隔，纵横交错，形成一个个大小不一的小盐池，而每一个小盐池就是一个小生态。在太阳的光照下，这些形状各异的小盐池就像一个个调色板，光彩夺目，生机盎然。“盐池太神奇了，真是大自然馈赠给我们的一个瑰宝。几千年这个人类采盐史上是取之不尽，用之不竭，主要原因是背后紧靠着中条山，提供这个水资源，补充矿物资源。”孙冬青说。
背靠中条山的运城盐湖，每年从中条山地下水及地表水获得的矿物质高达几十万吨，这是运城盐湖的独特优势资源，而这些矿物资源对盐湖产生各种颜色提供了一个天然的生态温床。在这个温床之上，各种适应不同盐度的微生物在基本没有天敌的情况下，肆意生长。退盐还湖之后，这些微生物也将转化成新时代运城盐湖的一种颜色生产力。
“盐池里面又发现了好多新的其他地方没有的微生物，对微生物的开发可能是将来最大的财富和宝贵的资源。利用黑泥、藻类、卤虫、地热充分挖掘这些资源。”孙冬青说。
运城学院科研团队希望能将运城盐湖中分离获得的一些具有特殊颜色的嗜盐微生物菌种进行培养，然后再投放到盐湖水当中，一方面达到平衡盐湖微生物物种的目的，另一方面，在不破坏生态环境的前提下，实现调控盐湖水颜色的目的，也就是想让哪个盐池呈现哪种颜色，就可以投放能产生那种颜色的嗜盐微生物，既能美丽人们的视野，增加盐湖的观赏价值，也能促进盐湖的转型升级。嗜盐微生物、嗜盐藻类的大量繁殖，让卤虫大快朵颐、野蛮生长。卤虫的大量繁殖能产生经济效益，更重要的是能吸引更多的留鸟候鸟在此栖息，鸟类粪便又回补盐池形成一个闭环生态链。运城盐湖在开采了数千年之后，未来盐湖的转型也将从盐湖里的这些特殊微生物、植物、动物入手，推动盐湖从生产到生态的转变，生生不息，变化万千。
运城日报记者游映霞根据节目视频整理
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