在海拔数千英尺的法国阿尔卑斯山上，通常白色的雪有时会沾染上似乎是深红色血迹的斑点，其中一些斑点延伸数英里。
但不，这些不是暴力山顶大屠杀的地点——被称为“冰川血”的幽灵般的红色污渍实际上来自生活在雪中的微藻，科学家们最近跋涉到阿尔卑斯山研究这些神秘的生物。
这次探险是AlpAlga 项目的一部分，该项目旨在研究生活在海拔 3,280 至 9,842 英尺（1,000 至 3,000 米）山区的微藻。AlpAlga 的协调员 Eric Maréchal 说，就像栖息在海洋、湖泊和河流中的微藻一样，雪上传播的微藻有助于形成山区生态系统食物网的基础，并可能以类似的方式对污染和气候变化做出反应。联盟和细胞和植物生理学实验室的主任，该实验室位于法国格勒诺布尔的研究机构。
Maréchal 说：“公众对海洋中藻类的存在有充分的了解，”但对生活在山顶土壤和高海拔积雪中的相关微生物知之甚少。当球队它又爬上了山在法国阿尔卑斯山，他们徒步通过与微观生机盎然，环境“就像在海洋，但它在雪地上。这是在微小的晶体之间的间隙水冰。”
一般来说，微藻细胞的直径只有千分之几英寸（千分之一毫米），它们可以作为孤立的单细胞生物体或菌落存在。Maréchal 说，它们通过光合作用产生糖，“并且所有生态系统都直接或间接地吃糖，”无论藻类生长在液态海洋中还是在山区压实的雪中。
变成雪红色的藻类在技术上是绿藻，因为它们属于叶绿门，并含有一种特定形式的叶绿素，叶绿素是一种能够进行光合作用的绿色色素。然而，除了叶绿素，这些藻类还含有类胡萝卜素，与胡萝卜等蔬菜中出现的橙色和红色色素相同。Maréchal 说，类胡萝卜素充当抗氧化剂，可能会保护藻类免受高海拔地区强光和紫外线辐射的破坏性影响。
在藻华期间，大量藻类快速生长时，由于相关的类胡萝卜素积累，周围的雪会呈现红色或橙色——因此出现了看起来令人毛骨悚然的冰川血。
马雷沙尔最后一次看到冰川血是在 2019 年春季 COVID-19 大流行之前，他回忆起走过数英里和数英里的红雪。“我把眼睛放在哪里，到处都是红色，”他说。“我们走了一整天，看到被染成红色的表面……真是令人印象深刻。” 但是，尽管冰川血是一种众所周知的现象，科学家们对藻类的生物学知之甚少，或者气候变化可能如何影响山区生态系统的这一核心特征。
Maréchal 说，正如富含营养的污染会助长海洋中的藻类大量繁殖一样，在降水和风中输送到山顶的营养物质理论上可以促进阿尔卑斯山的藻类大量繁殖。他说，从理论上讲，大气中二氧化碳水平的上升也可能刺激藻类的生长。虽然这对藻类来说很好，但这些变化可能会在周围的生态系统中引发有害的滚雪球效应。
例如，根据 2016 年发表在《自然》杂志上的一份报告，研究表明，红色雪比未变色的白雪反射光的效率低，因此融化得更快。Maréchal 说，尚不清楚气候变化和污染是否会像海洋藻华一样导致红雪更频繁地出现，从而可能损害环境中的其他生物。
在这一点上，“我们认为藻类可能是气候变化的标志”，因为生物体的生长反映了二氧化碳水平的上升和环境中的相关变化，Maréchal 说。尽管这在轶事上是有道理的，但还没有足够的数据来实际跟踪藻类如何随时间变化。“熟悉山脉的人会说，’哦，我们看到越来越多的红雪。’ 但我们实际上并没有衡量[它]，”他说。因此，Maréchal 和他的团队着手填补文献中的这些空白。
在周一（6 月 7 日）发表在《植物科学前沿》杂志上的最新研究中，该团队研究了法国阿尔卑斯山五个不同地点微藻物种的流行情况，覆盖海拔在 4,000 至 9,645 英尺（1,250 至 2,940 米）之间高于海平面。他们在 2016 年夏末从这些地点收集了土壤样本，当时季节性的积雪已经融化了一年。该团队的几名成员专门从环境中提取 DNA，这使该团队能够发现以前生活在每个区域的死亡、破碎的藻类细胞留下的遗传物质。
“这些人就像科学警察；他们可以用生物体留下的 DNA 追踪生物体的存在，”Maréchal 说。该团队从他们的样本中提取了所有藻类 DNA，揭示了哪些藻类在海拔高度方面生长；调查还暗示了每个物种喜欢的环境条件。
例如，以引起红雪而闻名的Sanguina属藻类仅出现在海拔 6,560 英尺（2,000 米）以上的地方；同时，藻类在的属Desmococcus和Symbiochloris仅在低海拔随之而来，下面4920英尺（1,500米）。Maréchal 说：“我们可能在期待一些东西，但并没有期待如此壮观的物种分区，”许多物种只限于高海拔或低海拔。
这项研究是 AlpAlga 项目的起点，因为该团队试图解决许多关于冰川血液的遗留问题。我们仍然不知道是什么环境条件引发了藻华；雪的季节性出现和消失如何影响藻类生命周期；Maréchal 指出，或大规模地影响融雪和冰川退缩。
在本月晚些时候即将进行的一次探险中，该团队计划建立一个长期研究站点，在那里他们可以在不断变化的季节中跟踪藻类繁殖。他们将分析白雪和红雪之间的梯度，看看是什么条件导致水华发生，并对藻类细胞进行采样以在他们的实验室中培养。Maréchal 说，这些研究方向不仅应该解开冰川血液的奥秘，还应该深入了解随着气候变暖，阿尔卑斯山的生态系统可能如何变化。
Maréchal 说，极地地区的冰川融化经常成为头条新闻，部分原因是它们对海平面上升的影响已被广泛讨论。但气候变化也对山区的内陆冰川产生巨大影响，那里的冰川水是河流系统的蓄水池，他说。所以从长远来看，气候变化的影响会在山区感受到，“即使你离海边很远”。
