Die Mikroorganismen im Grand Prismatic Spring

Grand Prismatic Spring in Yellowstone liegt im Midway Geyser Basin und wimmelt von mikrobiellem Leben thermophiler Bakterien. Diese photosynthetisch aktiven Mikroorganismen erzeugen die leuchtenden Farben dieser bis zu 70° heißen Quelle. Die Farbzonierung kennzeichnet die verschiedenen Bewohner der unterschiedlichen Temperaturbereiche der Quelle. Zudem gedeihen Algen und Protozoen in den Außenbereichen der Quelle bei niedrigeren Temperaturen.
Diese Mikroorganismen bilden, unter Absonderung einer klebrigen organischen Substanz die die Zellen zusammenhält, Matten aus. Der Hauptfarbstoff der Photosynthese ist das grüne Chlorophyll. Maskiert mit Karotinen, ruft dies gelbe, orangene und rote Färbungen hervor. Diese Färbung nimmt im Sommer deutlich zu, da Karotine die Zellen der Mikroorganismen vor zu starker UV-Belastung der Sonneneinstrahlung schützen. Im Winter überwiegt daher eine grünere Färbung.
Anhand der Farbfolge kann zudem auf die Temperaturzonierung der heißen Quelle geschlossen werden. Mikroorganismen gedeihen bei 45-60°C am besten und siedeln sich daher bevorzugt im Randbereich an. Das blaue Wasser im Mittelpunkt der Quelle ist zu heiß für lebende Organismen und zeigt daher das im Farbspektrum des Lichts nicht absorbierte kurzwellige Blau.
Im Übergangsbereich zum tieferen Wasser, das die Bakterien besser vor der ultravioletten Strahlung der Sonne geschützt, setzten sich zunehmend die grünen Farbtöne des Chlorophylls durch. Der scharf begrenzte gelbe Übergangsbereich kennzeichnet die Grenzlinie zwischen den Chlorophyll- und karotinbesetzten Bakterienmatten.
Im Gegensatz zu den regelmäßig oder unregelmäßig ausbrechenden Geysiren zeigen heiße Quellen eine eher ruhige und regelmäßige Förderung von siedendem Wasser. Dies liegt an der fehlenden Verengung im Leitungssystem im Untergrund. Daher kann das kochende Wasser auf dem Weg zur Oberfläche langsam abkühlen. Dadurch wird es geringfügig dichter und sinkt wieder in die Tiefe ab und wird so kontinuierlich durch aufsteigendes heißes Wasser ersetzt. Dieser Vorgang verursacht die stetige vertikale Wasserzirkulation.