Hồ nước màu hồng có màu như vậy vì trong nước có rất nhiều vi sinh vật ưa mặn tạo sắc tố đỏ cam, chủ yếu là tảo Dunaliella salina và các vi sinh cổ (archaea) cùng vi khuẩn sống được trong nước mặn gấp nhiều lần nước biển. Khi mật độ của chúng đủ lớn, cả mặt hồ ngả hồng, có nơi hồng nhạt như sữa dâu, có nơi đỏ tím.
Hai cái tên nổi tiếng nhất là hồ Hillier trên một hòn đảo ngoài khơi Tây Úc và hồ Retba (hồ Hồng) gần thủ đô Dakar của Senegal. Không có gì hoá chất hay kỳ bí ở đây: đó là cách sự sống thích nghi với môi trường khắc nghiệt nhất, và nó cũng là lý do chim hồng hạc có màu hồng.
Hồ Hillier: một vệt hồng giữa rừng và biển
Hồ Hillier nằm trên đảo Middle, hòn đảo lớn nhất của quần đảo Recherche ngoài khơi bang Tây Úc. Hồ dài khoảng sáu trăm mét, viền quanh bởi rừng bạch đàn và một dải cát trắng hẹp ngăn nó với Nam Đại Dương xanh thẫm. Nhìn từ trên cao, sự tương phản giữa nước hồng, rừng xanh và biển lam là lý do hình ảnh hồ lan khắp thế giới.
Điều làm hồ Hillier đặc biệt là màu hồng không đổi theo mùa như nhiều hồ khác, và nó giữ màu cả khi múc nước vào cốc. Hồ được nhà thám hiểm Matthew Flinders ghi nhận từ đầu thế kỷ 19 khi ông khảo sát bờ biển nước Úc. Về sau, đảo từng có người khai thác muối trong thời gian ngắn rồi bỏ.
Ngày nay đảo nằm trong khu bảo tồn, khách du lịch chủ yếu ngắm hồ từ máy bay trực thăng hoặc thuỷ phi cơ bay từ thị trấn Esperance; việc lên đảo bị hạn chế. Điều này giúp hệ vi sinh của hồ ít bị xáo trộn, và cũng là lời nhắc rằng những nơi hút khách nhất thường cũng mong manh nhất.
Thủ phạm tạo màu: tảo và vi sinh ưa mặn
Nhân vật quen thuộc nhất là Dunaliella salina, một loài tảo lục đơn bào. Nghe tên "tảo lục" mà lại tạo màu hồng có vẻ lạ, nhưng khi bị phơi dưới nắng gắt và độ mặn cao, loài tảo này tích lũy lượng lớn beta-carotene, chính là sắc tố cam đỏ trong cà rốt. Lớp sắc tố ấy như tấm kem chống nắng, che cho tảo khỏi tia sáng mạnh.
Cùng sống với tảo là các vi sinh cổ ưa mặn (nhóm Halobacteria) và một số vi khuẩn như Salinibacter ruber. Màng tế bào của chúng chứa sắc tố đỏ như bacterioruberin. Năm 2015, các nhà khoa học trong dự án Extreme Microbiome Project lấy mẫu nước hồ Hillier để giải trình tự ADN và tìm thấy hàng chục loài vi sinh, trong đó nhiều loài mang sắc tố đỏ hồng. Màu của hồ, vì thế, là màu tổng hợp của cả một cộng đồng chứ không của riêng loài nào.
Có một chi tiết thú vị: chính chim hồng hạc có màu hồng vì ăn tôm nhỏ và tảo chứa carotenoid. Hồng hạc nuôi trong vườn thú nếu không được bổ sung sắc tố trong thức ăn sẽ nhạt dần sang trắng. Sắc hồng ở hồ và ở chim là cùng một nhóm chất, đi từ nước vào chuỗi thức ăn.
Điều kiện để một hồ chuyển sang màu hồng
Không phải hồ mặn nào cũng hồng. Các hồ hồng trên thế giới có chung một số điều kiện, và thiếu một trong số đó thì màu nhạt đi hoặc biến mất:
| Điều kiện | Vì sao cần | Khi thiếu thì sao |
|---|---|---|
| Độ mặn rất cao | Loại bỏ phần lớn sinh vật khác, chỉ để lại loài ưa mặn | Tảo thường và vi khuẩn khác lấn át, nước xanh hoặc nâu |
| Nắng mạnh, nhiệt độ ấm | Kích thích tảo tạo beta-carotene để tự bảo vệ | Mùa mát, ít nắng, màu nhạt đi |
| Nước nông, ít trao đổi với biển | Bốc hơi nhanh giữ độ mặn, sắc tố đậm đặc | Nước ngọt đổ vào làm loãng, màu phai |
| Ít chất dinh dưỡng từ bên ngoài | Hạn chế loài tảo khác bùng phát | Phân bón, nước thải làm đổi hệ sinh vật |
Vì những điều kiện này thay đổi theo mùa, nhiều hồ chỉ hồng rực vào mùa khô và nhạt màu sau mùa mưa. Ở các ô ruộng muối trên khắp thế giới, người ta cũng thấy nước trong ô kết tinh ngả đỏ hồng khi độ mặn tăng cao, cùng một cơ chế với những hồ nổi tiếng.
Hồ Retba ở Senegal: hồ hồng và nghề cào muối
Hồ Retba, người địa phương và du khách gọi là Lac Rose (hồ Hồng), nằm cách Dakar khoảng ba mươi cây số về phía đông bắc, sát bờ Đại Tây Dương. Khác với hồ Hillier, màu của Retba thay đổi rõ theo mùa: đậm nhất vào mùa khô, khi gió từ sa mạc Sahara thổi tới và nước bốc hơi mạnh; nhạt hơn vào mùa mưa.
Độ mặn của hồ Retba rất cao, đủ để người nổi dễ dàng như ở Biển Chết. Đó cũng là nguồn sống của hàng trăm người cào muối: họ lội xuống hồ, dùng cuốc cào lớp muối dưới đáy rồi đổ vào thuyền. Để bảo vệ da khỏi nước mặn đậm đặc, nhiều người xoa bơ hạt mỡ (shea butter) lên người trước khi xuống nước.
Những năm gần đây, có những đợt mưa lớn bất thường làm hồ phai màu và nước ngọt tràn vào, khiến người dân lo lắng về tương lai của hồ. Đây là ví dụ cho thấy màu hồng là một trạng thái cân bằng tinh tế: chỉ cần độ mặn thay đổi đáng kể là cộng đồng vi sinh tạo màu nhường chỗ cho sinh vật khác.
Những hồ hồng khác và chuyện "hồng nhân tạo"
Ngoài hai hồ trên, sắc hồng xuất hiện ở nhiều nơi có nước mặn và nắng gắt. Một số điểm thường được nhắc:
- Phá Hutt (Hutt Lagoon) ở Tây Úc, nơi người ta nuôi tảo Dunaliella quy mô lớn để chiết beta-carotene dùng làm chất tạo màu thực phẩm và bổ sung vào thức ăn.
- Các ao muối quanh vịnh San Francisco (Mỹ), nhìn từ máy bay thấy những ô đỏ, cam, hồng, xanh xen nhau tuỳ độ mặn từng ô.
- Các hồ muối ở vùng Torrevieja (Tây Ban Nha) và hồ Masazir gần Baku (Azerbaijan), đều gắn với nghề làm muối.
- Hồ Natron (Tanzania), nước kiềm và mặn, mùa khô có màu đỏ cam do vi sinh, là nơi sinh sản quan trọng của hồng hạc nhỏ.
Có những bức ảnh "hồ hồng" trên mạng được chỉnh màu quá tay, hoặc chụp vào đúng lúc nắng chiều làm mọi thứ ngả hồng. Cách nhận biết đơn giản: hồ hồng thật thường có viền muối trắng quanh bờ, nước trông đục mờ chứ không trong như nước sơn, và màu đổi theo mùa được ghi nhận trong nhiều nguồn khác nhau.
Có bơi được ở hồ hồng không và có nguy hiểm không
Các vi sinh tạo màu trong hồ hồng không được biết là gây bệnh cho người. Nỗi lo chính khi xuống nước là độ mặn: nước mặn đậm đặc làm cay mắt, xót các vết xước, và làm da khô rát nếu ngâm lâu mà không tắm lại nước ngọt. Ở những nơi cho phép tắm như hồ Retba, du khách thường được khuyên không để nước vào mắt và tắm lại ngay sau đó.
Với hồ Hillier, câu hỏi gần như không đặt ra vì việc lên đảo bị hạn chế. Ở nhiều hồ khác, chính quyền địa phương cấm bơi để bảo vệ hệ sinh thái hoặc vì đó là khu sản xuất muối. Điều nên làm trước chuyến đi là tìm thông tin quy định hiện hành của nơi đó, vì nó thay đổi theo năm.
Một điều nữa: muối lấy từ hồ hồng không có màu hồng sau khi rửa và phơi, vì sắc tố nằm trong tế bào vi sinh chứ không nằm trong tinh thể muối. Nếu thấy muối bán kèm lời quảng cáo "muối hồ hồng chữa bệnh", nên coi đó là lời quảng cáo, không phải kiến thức.
Sống trong nước mặn gấp nhiều lần nước biển bằng cách nào
Nước càng mặn thì càng hút nước ra khỏi tế bào sống, giống như rắc muối lên lát dưa chuột làm nó tiết nước. Muốn tồn tại trong hồ hồng, vi sinh vật phải cân bằng được áp suất ấy. Hai nhóm sinh vật chính ở đây chọn hai chiến lược khác nhau, và chính sự khác nhau đó khiến các nhà sinh học rất quan tâm tới hồ muối.
Tảo Dunaliella salina không có vách tế bào cứng như phần lớn tảo khác. Nó tự tổng hợp và tích lũy một lượng lớn glycerol bên trong tế bào, đủ để cân bằng với nước mặn bên ngoài, và điều chỉnh lượng glycerol lên xuống khi độ mặn thay đổi. Các vi sinh cổ ưa mặn thì làm ngược lại: chúng cho muối kali tràn vào bên trong tế bào, và toàn bộ bộ máy protein của chúng đã tiến hoá để hoạt động được trong môi trường đậm muối, đến mức đưa chúng vào nước thường thì tế bào vỡ ra.
Một số vi sinh cổ ưa mặn, như Halobacterium salinarum, còn có một loại sắc tố màng tên là bacteriorhodopsin, dùng ánh sáng để bơm ion qua màng và tạo năng lượng, một cách khai thác ánh sáng khác hẳn với quang hợp của cây xanh. Vì sống được ở nơi khắc nghiệt như vậy, sinh vật ưa mặn thường được nhắc tới khi các nhà khoa học bàn về khả năng có sự sống trong nước muối đậm đặc trên sao Hỏa hay trên các mặt trăng băng giá. Đó vẫn là câu hỏi mở, nhưng hồ hồng là một phòng thí nghiệm tự nhiên để nghiên cứu nó.
Câu hỏi thường gặp
Hồ hồng có giữ màu khi múc nước vào chai không?
Tuỳ hồ. Nước hồ Hillier được ghi nhận vẫn hồng khi múc ra vì mật độ vi sinh cao. Ở hồ có màu nhạt hơn, nước trong chai thường trông gần như trong suốt, vì sắc hồng của cả mặt hồ là hiệu ứng của một lớp nước dày cộng với ánh sáng phản chiếu.
Việt Nam có hồ nước màu hồng không?
Chưa có hồ tự nhiên nào ở Việt Nam được biết đến rộng rãi với sắc hồng như hồ Hillier. Ở các vùng làm muối, nước trong một số ô kết tinh có thể ngả đỏ nhạt khi rất mặn, nhưng hiện tượng này thoáng qua và không phổ biến như ở các hồ muối nổi tiếng.
Beta-carotene từ tảo hồ hồng dùng vào việc gì?
Beta-carotene chiết từ tảo Dunaliella được dùng làm chất tạo màu tự nhiên cho thực phẩm, bổ sung vào thức ăn chăn nuôi để lòng đỏ trứng hay thịt cá có màu đậm hơn. Đây là ngành sản xuất thật ở Úc và một số nước khác.
Vì sao một số hồ hồng chuyển màu đỏ hoặc tím?
Màu hồ phụ thuộc tỷ lệ giữa các loài vi sinh, độ mặn, ánh sáng và cả góc nhìn. Khi vi sinh cổ chứa sắc tố đỏ chiếm ưu thế hoặc nước rất đặc, màu có thể đậm thành đỏ tía. Lúc trời nhiều mây, cùng một hồ có thể trông xám hồng nhạt.
Hồ hồng có phải do ô nhiễm hoá chất không?
Với các hồ nổi tiếng như Hillier hay Retba, nghiên cứu cho thấy màu đến từ vi sinh vật tự nhiên. Tuy nhiên có những trường hợp nước đổi màu bất thường do nước thải công nghiệp; vì vậy khi thấy một hồ hay sông bỗng đổi màu lạ, nên chờ cơ quan môi trường xác minh thay vì vội đoán.
Hồ hồng có cá sinh sống không?
Hầu như không. Độ mặn quá cao khiến cá không sống nổi; ngoài vi sinh vật, chỉ có vài loài nhỏ như tôm ngâm nước mặn (Artemia) và ấu trùng côn trùng. Chính chúng là thức ăn thu hút chim hồng hạc và chim nước đến các hồ này.