Hot Creek (Owens River)

Hot Creek
Hot Creek, mit aufsteigendem Dampf aus den heißen Quellen

Hot Creek, mit aufsteigendem Dampf aus den heißen Quellen

Daten
GNIS-ID US225669
Lage Mono County, Kalifornien, USA
Flusssystem Owens River
Abfluss über Owens River → Owens Lake
Quellgebiet 3 km nördlich von Mammoth Lakes
37° 40′ 36″ N, 118° 57′ 58″ W
Quellhöhe ca. 2500 m
Mündung in den Owens River[1]Koordinaten: 37° 42′ 18″ N, 118° 46′ 37″ W
37° 42′ 18″ N, 118° 46′ 37″ W
Mündungshöhe 2086 m
Höhenunterschied ca. 414 m
Sohlgefälle ca. 16 ‰
Länge ca. 26 km
Linke Nebenflüsse Little Hot Creek
Rechte Nebenflüsse Mammoth Creek
Mammoth Creek
GNIS-ID US263140
Quellgebiet nahe Barney Lake, 7 km südlich von Mammoth Lakes
37° 34′ 21″ N, 118° 58′ 8″ W
Quellhöhe ca. 3112 m
Mündung in den Hot Creek
37° 38′ 25″ N, 118° 54′ 5″ W
Mündungshöhe 2202 m
Höhenunterschied ca. 910 m
Sohlgefälle ca. 51 ‰
Länge ca. 18 km
Durchflossene Seen Skelton Lake, Arrowhead Lake, Lake Mary, Lake Mamie, Twin Lakes
Kleinstädte Mammoth Lakes
Little Hot Creek
GNIS-ID US227277
Quellgebiet Little Antelope Valley
37° 40′ 27″ N, 118° 53′ 18″ W
Quellhöhe ca. 2285 m
Mündung in den Hot Creek
37° 41′ 50″ N, 118° 48′ 49″ W
Mündungshöhe 2101 m
Höhenunterschied ca. 184 m
Sohlgefälle ca. 20 ‰
Länge ca. 9 km
Pools am Hot Creek
Hot Creek: Panorama im Sommer

Der Hot Creek ist ein kleines Fließgewässer im Mono County im Osten Kaliforniens, das im Oberlauf selten Wasser führt. Der Mammoth Creek, offiziell ein rechter Nebenfluss des Hot Creek, bildet den hydrologischen Hauptstrang im Flusssystem des Hot Creek. Die Flussläufe liegen im Inyo National Forest.

Verlauf

Mammoth Creek

Der Bach beginnt seinen Lauf in der östlichen Sierra Nevada als Mammoth Creek. Er entspringt als Abfluss der Twin Lakes (alias Mammoth Lakes), südlich des Mammoth Mountain, oberhalb der Stadt Mammoth Lakes. Der Bach wird hauptsächlich aus in 2.600 m Höhe geschmolzenem Schneewasser gespeist. Er ist daher recht kalt und erreicht selten mehr als 10 °C.

Hot Creek

Nachdem der Mammoth Creek die Sierra Nevada ver­las­sen hat, fließt er ostwärts in die Long Valley Caldera, wo ihm im Gebiet der Hot Creek State Fish Hatchery wärmere Wasser aus geothermischen Quellen zufließen. Bei den Casa Diablo Hot Springs fließ ihm ein kleinerer Bach namens Hot Creek zu, dessen Namen er übernimmt.[2] Trotz dieser Zuflüsse übersteigt seine Temperatur selten 20 °C bevor er die Schlucht „Hot Creek Gorge“ (alias Fu­ma­ro​le Valley) 13 km östlich der Mammoth/Twin Lakes erreicht. In diesem tiefen Taleinschnitt speisen den Bach weitere zahlreiche heiße Quellen mit heißem Wasser – sowohl aus der Um­ge­bung, als auch im Bachbett selbst. Seine Mün­dung befindet sich am Zusammenfluss mit dem Owens River oberhalb des Lake Crowley.[3]

Ökologie

Die Quellen in der Nähe vom Hot Creek beherbergen eine der beiden bekannten Popu­lationen des als gefährdet („endagered“) eingestuften Owens-Tui-Döbels oder Kärpf­lings (Siphateles bicolor snyderi syn. Gila bicolor snyderi, englisch Owens tui chub) aus der Familie der Weiß­fische (Leu­cis­cidae).[4][5]

Das Vulkanobservatorium des Long Valley Observatory vom United States Geological Survey (USGS) überwacht die Quellaktivität, die Fließgeschwindigkeit, die Wassertemperaturen und -chemie der Flüsse sowie die vulkanische Aktivität der Caldera.[3]

Hydrothermalsystem des Hot Creek

USGS-Karte des Mono Basin mit der Long Valley Caldera (Anklicken bzw. -tippen für Details)

Die Long Valley Caldera entstand ursprünglich vor 760.000 Jahren, als das Dach über der darunter liegenden Magmakammer einstürzte. Etwa 100.000 Jahre danach bildete sich durch den steigenden Druck in der Magmakammer eine wieder aufsteigende Kuppel. Das Gebiet um diese Kuppel ist bis heute geothermisch aktiv und beherbergt eine Reihe von heißen Quellen, darunter den Little Hot Creek (s. u.) und Casa Diablo.[6] In hydrothermalen Systemen der Caldera wird die Zirkulation des Grundwassers durch eine Kom­bi­na­tion aus Topografie (der Lage der Gesteinsschichten) und der geothermischen Wär­me­quellen angetrieben. Das System wird hauptsächlich durch die Schneeschmelze im Hoch­land rund um den west­lichen und südlichen Rand der Caldera gespeist. Das Schmelzwasser dringt bis in Tiefen von mehreren Kilometern ein, wo es durch heißes Gestein in der Nähe der Inyo-Krater teil­weise auf 220 °C oder mehr erhitzt wird, wobei es durch hohen Druck vor dem Sieden bewahrt wird. Trotz dieses Drucks hat das erhitzte Wasser eine geringere Dichte als kaltes Wasser und steigt entlang steil abfallender Brüche aus Tiefen von 0,48 bis 2,01 km auf. Anschließend fließt es ostwärts durch Gesteinsschichten zu den Aus­tritts­punkten, d. h. den hydrothermaler Quellen an der Oberfläche entlang des Hot Creek und rund um den Lake Crowley. Aufgrund von Wärme­verlusten und Vermischung mit kaltem Wasser sinkt die Wasser­tem­peratur nach Osten hin ab; in den Quellen in der Nähe des Lake Crowley liegen die Temperaturen nur noch bei etwa 50 °C.[3]

Die Quellen im Bachbett des Hot Creek entspringen alle entlang eines Abschnitts zwischen zwei Ver­wer­fungen und geben insgesamt etwa 240 Liter heißes Wasser pro Sekunde ab. Dieser Wasserfluss ent­spricht fast 70 Prozent der gesamten Wärmeabgabe aller Thermal­quellen in der Long Valley Caldera. Die weiter östlich gelegenen Thermalquellen geben alle zum erstens weniger Wasser mit zweitens niedrigeren Tem­pe­ra­turen ab.[3]

Die größeren und kräftigeren Quellen entspringen aus Rissen im Vulkangestein der Schlucht Hot Creek Gorge. Die Gesteinsbrüche entstehen, weil das Thermalgebiet in einer Region mit häufigen Erdbeben und aktiver Hebung des Bodens liegt. Werden Risse durch Mineralablagerungen ver­schlos­sen, sinken Quellwasser und Temperatur; entstehen dagegen neue Risse oder öffnen sich verschlossene Risse wieder, können Quellwasser und Temperatur plötzlich wieder ansteigen.[7]

Little Hot Creek

Der Little Hot Creek (in der Mikrobiologie auch kurz als LHC referenziert) ist ein linker (nordwestlicher) Zulauf des Hot Creek. Sein Oberlauf verläuft eine ganze Strecke entlang der Forststraße 3S138 nördlich der fast parallel verlaufenden Antelope Springs Road.[8] Der Bach wird aus einer Vielzahl von Quellen gespeist, darunter den Little Creek Hot Spings, der Antelope Spring.[9] In seinem Unterlauf verzweigt der LHC in etliche Arme, die alle in den sich in diesem Abschnitt ebenfalls auffächernden Hot Creek münden.[10][11][12]

Ökologie des LHC

Die mikrobielle Gemeinschaft an Prokaryoten (Bakterien und Archaeen) wurde von Mya Breitbart et al. (2004) untersucht. Das Team entnahm Proben an verschiedenen Stellen des Bachs sowie anderer heißer Quellen in den USA, darunter auch Casa Diablo Hot Springs nahe der Stelle, wo der Mammoth Creek in den Hot Creek übergeht. Auch Virusartige Partikel (virus-like particles, VLPs) fanden sich in den Proben; vermutlich handelt es sich um echte Viruspartikel (Virionen) – dafür wäre aber ein Nachweis von entsprechender DNA oder RNA nötig gewesen. Die Dichte dieser Mikro­organismen variiert offenbar mit der Jahreszeit (und damit der Wassertemperatur). Diese Temperatur lag am LHC je nach Entnamestelle und Jahreszeit zwischen 29 °C und 82 °C, meist aber im oberen Bereich dieser Spanne. Damit lag die Temperatur meist über der bekannten Obergrenze für eukaryontisches Leben, weshalb es sich bei den vorhandenen VLPs wahrscheinlich um Phagen (Bakterien- und Archaeenviren) und nicht um Eukaryonten infizierende Viren handelte. Wie das Team feststellte, machte am Standort bzw. Quelle 4 des LHC die durch die Phagen bedingte Abtötung machte 26 bis 32 % der dortigen mikrobiellen Gemeinschaftsproduktion aus. Auf dieser Grundlage beruht die heutige Annahme, dass Phagen wichtige Bestandteile thermophiler Gemeinschaften sind, wobei die Hauptquelle der Phagen innerhalb der von den Prokaryoten gebildeten mikrobiellen Matten vermutet wird. Die Daten legten aber auch nahe, dass sich sowohl Bakterien als auch Phagen auch im Wasser vermehren; da es sich bei den untersuchten Umgebungen aber um Fließgewässer handelt, sollte aber ein beträchtlicher Teil der Phagen aus dem Untergrund stammen.[6]

a: Probenentnahme am Cone Pool, Little Hot Creek; b: Schnitt durch eine mikrobielle Matte, dendritischen Kegel und Schichten-Aufbau zeigend; c: Identifizierung der Schich­ten. Ganz rechts: Die untersuchten Schichten.[A. 1][13]

Beispiele für Prokaryoten, die in oder am LHC identifiziert wurden (Auswahl):[14]

Archaeen
  • Spezies Korarchaeum sp037917625 [Thermoproteota archaeon isolate LHC4] (Korarchaeen) mit Stamm LHC4[15]
  • Spezies Candidatus Jordarchaeum sp. LHC_1308 [DTBI01 sp019057675] (Ca. Jord[i]archaeia mit Stamm LHC_1308)[16][17]
Bakterien
  • Spezies „Ca. Caldatribacterium californiense“ mit Stamm OP9-cSCG[18]
  • Spezies „Ca. Caldatribacterium saccharofermentans“ mit Stamm 77CS[18]

Beide Arten stammen von Proben aus der Quelle LHC4 und werden in das Bakterienphylum Atribacterota klassifiziert.[19][20]

Im Jahr 2020 veröffentlichten Jessica K. Jarett et al. ihre Analysen der mikrobiellen Matten im Cono Pool, einer der heißen Quellen im Little Hot Creek. Das Team hatte einen intakten untergetauchten Dendrolith-Kegel, sowie mit einem sterilen Proberohr (englisch straw) die darunter liegende laminierte (aus verschiedenen Schichten bestehende) Matte vom Rand des Beckens aus entnommen. Dank Einzelzellanalyse und Metagenomik konnte die Existenz der Bakterien- und Archaeenviren dabei genetisch belegt werden; bei 42 von 130 untersuchten Einzelzellen wurden dabei Viraus-Contigs gefunden, insgesamt standen 59 Viren mit 34 Wirtsarten in Verbindung. Es wurde auch die Verteilung der Wirt-Virus-Paare in verschiedenen Schichten der Matten untersucht.[13]

Tourismus

Das Gebiet um den Hot Creek wird vom Inyo National Forest der USA als geologisches Informations- und Erholungsgebiet verwaltet. Es ist beliebt zum Angeln, Schwimmen, Wandern, Vogelbeobachten und Fotografieren.[3]

Gefahren und zeitweilige Abschnittssperrungen

Hot Creek: Fliegenfischen im Strom
Fumarole – Dampfaustritt neben dem Hot Creek, in der Hot Creek Gorge (= Fumarole Valley); s. u.

Am Little Hot Creek „Soaking Pool (s. u.)“, im Hintergrund die Forststraße 3S138

Der Hot Creek birgt im Abschnitt der Hot Creek Gorge (Fumarole Valley) jedoch Gefahren, da sich Lage, Abfluss­menge und Temperatur der Quellen häufig ändern. Die Veränderungen können plötzlich und für unvorbereitete Besucher gefährlich sein – insbesondere beim Verlassen der Gehwege oder Über­schrei­ten von Zäunen. Ab Mai 2006 schossen Quellen in und nahe der beliebtesten Badestellen sporadisch sehr heißes, sedimenthaltiges Was­ser bis zu zwei Meter über die Bachoberfläche. Diese Aktivität war zeitweise so stark, dass die Knallgeräusche aus mehreren hundert Metern Entfernung hörbar waren. Die Ausbrüche dauerten in der Regel nur wenige Se­kun­den und traten in unregelmäßigen Abständen auf, mit mehreren Minuten zwischen den Ausbrüchen. Die Fu­ma­ro­len (d. h. Dampfaustritte) in der Schlucht befanden und befinden sich auch im Boden außerhalb des Bach­betts. Die Un­be­rechen­bar­keit dieser gefährlichen Quellaktivität veranlasste den U.S. Forest Service im Juni 2006, Teile der Hot Creek Gorge zu sperren.[22] Diese Sperrung war bis Februar 2016 in Kraft geblieben.[23]

Trivia

Die Hot Creek Gorge war Drehort von einer ganzen Reihe von Filmen:

Siehe auch

Anmerkungen

  1. Alle drei markierten Schichten wurden Metagenomik-Analysen unterzogen, Layer C auch der Einzelzellanalyse.[13]
Commons: Hot Creek – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
  • Karten:
  • Fotogalerie (yosemitephotos.net):
    Hot Creek:
Little Hot Creek:

Weiterführende Literatur

  • Emily A. Kraus, Scott R. Beeler, R. Agustin Mors, James G. Floyd, Blake W. Stamps, Heather S. Nunn, Bradley S. Stevenson, Hope A. Johnson, Russell S. Shapiro, Sean J. Loyd, John R. Spear, Frank A. Corsetti et al.: Microscale Biosignatures and Abiotic Mineral Authigenesis in Little Hot Creek, California. In: Frontiers in Microbiology, Band 9, Sec. Aquatic Microbiology, 25. Mai 2018; doi:10.3389/fmicb.2018.00997 (englisch).
  • Ray Kepner: Influence of Hot Spring Phages on Community Carbon Metabolism: Win, Lose or Draw? In: Advances in Microbiology, Band 5, Nr. 9, Januar 2015, S. 630–643; doi:10.4236/aim.2015.59066, ResearchGate:281580745 (englisch). Siehe insbes. Fig. 2.

Einzelnachweise

  1. Hot Creek. Geographic Names Information System (GNIS). United States Geological Survey (USGS), United States Department of the Interior.
  2. Mammoth Geothermal Complex. OpenStreetMap; Hot Creek (Quelle, Oberlauf). USA Basemap. GISsurfer (mappingsupport.com).
  3. a b c d e Christopher D. Farrar, William C. Evans, Dina Y. Venezky, Shaul Hurwitz, Lynn K. Oliver: Boiling Water at Hot Creek — The Dangerous and Dynamic Thermal Springs in California’s Long Valley Caldera. In: Our Volcanic Public Lands, U.S. Geological Survey (USGS) and the U.S. Forest Service (USFS); USGS Fact Sheet 073-97, PDF (englisch, pubs.usgs.gov).
  4. Owens Tui Chub. In: Biological Opinion for SNFPA SEIS Final, United States Forest Service (USFS), 30. Juli 2003; Memento (Memento vom 10. Juli 2009 im Internet Archive) im Webarchiv vom 10. Juli 2009 (englisch, fs.fed.us).
  5. Siphateles bicolor (Girard, 1856), Tui chub. Siehe §Verbreitung.
  6. a b Mya Breitbart, Linda Wegley, Steven Leeds, Tom Schoenfeld, Forest Rohwer: Phage Community Dynamics in Hot Springs. In: Applies and Environmental Microbiology, Band 70, Nr. 3, März 2004, S. 1633–1640; doi:10.1128/AEM.70.3.1633-1640.2004, PMC 368299 (freier Volltext), PMID 15006788, ResearchGate:7746237 (englisch). Siehe insbes.:
  7. Lynn Oliver, Christopher Farrar: Challenges of managing the Hot Creek Thermal Area, Inyo National Forest, California. In: 103rd Annual Meeting, Geological Society of America 4.–6. Mai 2007, WWU–Communications Facility: CF120, Session Nr. 27 (Influence of Natural Hazard Assessments on Land-Use Policy – Is Anybody Listening?); Paper Nr. 27–3, Sonntag, 6. Mai 2007; Memento (Memento vom 3. März 2016 im Internet Archive) im Webarchiv vom 3. März 2016 (englisch, gsa.confex.com)
  8. Little Hot Creek (Google Maps) bei Forest Rd. 3S138 nördlich der Antelope Springs Rd.
  9. Little Creek Hot Springs (Mapcarta).
  10. Little Hot Creek. Auf: Google Maps – untere Abschnitte des LHC.
  11. Little Hot Creek. Auf: GeoNames – untere Abschnitte des LHC.
  12. Little Hot Creek, mit Forststraße 3S138. GISsurfer (mappingsupport.com).
  13. a b c Jessica K. Jarett, Mária Džunková, Frederik Schulz, Simon Roux, David Paez-Espino, Emiley Eloe-Fadrosh, Sean P. Jungbluth, Natalia Ivanova, John R. Spear, Stephanie A. Carr, Christopher B. Trivedi, Frank A. Corsetti, Hope A. Johnson, Eric Becraft, Nikos Kyrpides, Ramunas Stepanauskas, Tanja Woyke: Insights into the dynamics between viruses and their hosts in a hot spring microbial mat. In: The ISME Journal, Band 14, Nr. 10, Oktober 2020, S. 2527–2541; doi:10.1038/s41396-020-0705-4, PMC 7490370 (freier Volltext), PMID 32661357, Epub 13. Juli 2020 (englisch).
  14. NCBI Nucleotide: Search: "Little Hot Creek".
  15. Korarchaeum sp037917625 [Thermoproteota archaeon isolate LHC4]
  16. NCBI Taxonomy Browser: Candidatus Jordarchaeum sp. LHC_1308, Nucleotide: MAG: Candidatus Jordarchaeum sp. LHC_1308, …, Accession: JAHLWX010000000.
  17. GTDB: DTBI01 sp019057675, Details: GCA_019057675.1? DTBI01 sp019057675, NCBI strain identifiers: LHC_1308.
  18. a b Jeremy A. Dodsworth, Paul C. Blainey, Senthil K. Murugapiran, Wesley D. Swingley, Christian A. Ross, Susannah G. Tringe, Patrick S. G. Chain, Matthew B. Scholz, Chien-Chi Lo, Jason Raymond, Stephen R. Quake, Brian P. Hedlund: Single-cell and metagenomic analyses indicate a fermentative and saccharolytic lifestyle for members of the OP9 lineage. In: Nature Communications, Band 4, Nr. 1854, 14. Mai 2013; doi:10.1038/ncomms2884, PMC 3878185 (freier Volltext), PMID 23673639 (englisch).
  19. LPSN: Family: "Candidatus Caldatribacteriaceae" Murray et al. 2020.
  20. GTDB: Caldatribacterium.
  21. NCBI Taxonomy Browser: Thermanaeromonas Mori et al. 2002, Nucleitide: Thermanaeromonas sp. strain AM1 16S …, Accession: MN149531.
  22. Nancy Upham: New Activity at Hot Creek Geologic Site. Presseveröffentlichung des United States Forest Service (USFS), Inyo National Forest, 28. Juli 2006; Memento (Memento vom 26. Mai 2010 im Internet Archive) im Webarchiv vom 26. Mai 2010 (englisch, fs.fed.us)
  23. Susan Joyce et al.: Inyo National Forest hears resident comments, suggestions. In: Mammoth Times, 25. März 2013; Memento im Webarchiv vom 28. Juni 2017 (englisch, mammothtimes.com).