Co se ukrývá za tajemstvím červeného sněhu?

Zima jak má být, to je bílý jiskřivý sníh. Ale co když je sníh bez zjevné vnější příčiny zbarvený do červena, popřípadě do oranžova, zelena nebo dokonce do modra?

Od pověr k vědě

Barevný sníh zmiňuje již Aristoteles ve své knize Historie zvířat:“… v dlouho ležícím sněhu žijí červi a sníh proto dostane načervenalou barvu.“ Příčinou však není ledový červ (Mesenchytraeus solifugus), ale přemnožený bičíkovec Chlamydomonas nivalis, který je potravou výše zmíněného červa. Dlouho se předpokládalo, že zbarvení sněhu je anorganického původu, že příčinou je prach. Také se věřilo, že indikuje místa, kde na povrch vystupují rudné žíly. Během objevitelských cest byl barevný sníh nalezen postupně na většině kontinentů. Již v roce 1585 si John Davis všimnul červených sněhových polí v průlivu mezi Grónskem a Baffinovým ostrovem. I Charles Darwin si roku 1835 při přechodu And všimnul, že stopy mezků ve sněhu červenají. Červený sníh byl nalezen i v Africe v pohoří Atlas nebo na Nové Guineji. Typickým místem výskytu jsou vysoké hory, kde se objevují v časném předjaří nebo během léta na sněhových polích. V alpínských oblastech Evropy se vyskytují v nadmořské výšce nad 1 800 metrů. Jejich hojný výskyt je znám na mořském pobřeží Antarktidy či Arktidě, nejčastěji poblíž ptačích kolonií. V letním období jsou čela ledovců zbarvena do zelena či červena.

Zimu milující organismy

Již v roce 1896 švýcarský algolog Robert Chodat dokázal, že příčinou jsou drobné autotrofní organismy řasy. Poměrně vzácné modré zabarvení způsobují sinice (Cyanobakteria), které jsou dnes řazeny k bakteriím. Ať se jedná o řasy či sinice, vždy jsou to fotosyntetizující organismy, které se přizpůsobily extrémním podmínkám. Těmi jsou velmi nízké teploty a vysoká intenzita záření. Pravé sněžné řasy, odborně psychrofilní (zimu milující) mají růstové optimum při teplotách nižších než 100C. Neobvyklé zabarvení sněhu je projevem adaptace těchto řas na extrémní životní podmínky. Obývají horní vrstvu sněhu, kde žijí v kapalné vodě nebo mezi sněhovými krystaly. Pokud se autotrofní organismy zbarvují do červena, je příčinou hromadění karotenoidů. Nejznámější z nich – astaxantin funguje jako pasivní filtr, který chrání buňky před následky nadměrného krátkovlnného a ultrafialového záření.

Kromě toho je silným antioxidantem a chrání buňky před volnými radikály, které vznikají jako důsledek stresu při nadměrném ozáření. A na neposledním místě zvyšuje odolnost buněk proti mrazu. Jednou z adaptací na nepříznivé podmínky jsou i poměrně komplikované životní cykly. Většina druhů sněžných řas jsou bičíkovci, jenž za nepříznivých podmínek tvoří odolné nepohyblivé buňky s tlustou buněčnou stěnou (hypnoblasty). Při změně podmínek při jarním tání se hypnoblasty zase mění na pohyblivé bičíkaté buňky, jenž si díky aktivnímu pohybu najdou vhodnější místo pro svůj další život. Na druhé straně, po odtání sněhu musí tyto zimu milující řasy snášet i teplo a sucho.

Malé, ale naše

Na území naší republiky byl první červený sníh překvapivě zjištěn až v roce 1976 v Krkonoších. Tam se naši botanici vypravili cíleně, správně předpokládali, že Krkonoše splňují všechny podmínky pro růst sněžných řas. Nejprve byl nalezen červený sníh a počet jeho lokalit stále roste. Později byl prokázán výskyt přehlíženého zeleného sněhu. Zajímavostí je, že v tak hustě obydleném pohoří neexistují žádné staré písemné zmínky o barevném sněhu. Zatímco v jiných evropských zemích se ve starých kronikách objevují zápisy o červeném sněhu jako božím varování. S největší pravděpodobností byl tento jev v Krkonoších přehlížen. Na rozdíl od rozsáhlých červeně zbarvených sněhových polí vysokohoří či v polárních oblastech, se v Krkonoších nalézají jen velmi malé plochy. Navíc barevné skvrny objevující se koncem zimy rychle mizí. Po pádu železné opony se zájem přírodovědců soustředil na Šumavu, kde byl poprvé zjištěn výskyt zeleného sněhu u Plešného jezera. Při pozdějším cíleném průzkumu našich pohraničních hor, byl výskyt barevného sněhu postupně zaznamenán v Jeseníkách, na Králickém Sněžníku, v Orlických a Jizerských horách. Poněkud překvapivý byl objev sněžné řasy Chlamydomonas nivalis v ledopádech, kde je příčinnou žlutohnědého zabarvení ledu. Nejznámějším místem výskytu barevných ledopádů jsou Pulčínské skály na Valašsku, setkat se s nimi můžeme i v pískovcových skalních městech.

Od vědy k praxi

V posledních letech se sněžné řasy staly středem zájmů výzkumníků. Důvodů je více. Jedním může být využití v astrobiologii. Život mimo naší planetu zatím prokázán nebyl, výskyt vody ano. Pokud existují živé organismy i na jiných planetách jsou jistě vázány na výskyt vody a s velkou pravděpodobností žijí v extrémních podmínkách podobně jako sněžné řasy. Z těch více praktičtějších důvodů může být využití v biotechnologiích. Enzymy psychrofilních organismů jsou aktivní při velmi nízkých teplotách. Pokud by mohly být využity například při praní, znamenalo by to velkou úsporu energie. Velký potenciál mají i v potravinářství či při čištění odpadních vody či odstraňování toxických látek ze znečištěné půdy.

Text i foto: Naděžda Gutzerová

Zima jak má být, to je bílý jiskřivý sníh. Ale co když je sníh bez zjevné vnější příčiny zbarvený do červena, popřípadě do oranžova, zelena nebo dokonce do modra?