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 2.600m 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. Trotz dieser Zuflüsse übersteigt seine Temperatur selten 20°C bevor er die Schlucht „Hot Creek Gorge“ (alias Fumarole Valley) 13km 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.
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, englischOwens tui chub) aus der Familie der Weißfische (Leuciscidae).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Der Bach wird aus einer Vielzahl von Quellen gespeist, darunter den Little Creek Hot Spings, der Antelope Spring.
In seinem Unterlauf verzweigt der LHC in etliche Arme, die alle in den sich in diesem Abschnitt ebenfalls auffächernden Hot Creek münden.
Ökologie des LHC
Die mikrobielle Gemeinschaft an Prokaryoten (Bakterien und Archaeen) wurde von Mya Breitbart etal. (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.
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.
Beispiele für Prokaryoten, die in oder am LHC identifiziert wurden (Auswahl):
Im Jahr 2020 veröffentlichten Jessica K. Jarett etal. 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 (englischstraw) 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.
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.
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. Diese Sperrung war bis Februar 2016 in Kraft geblieben.
Trivia
Die Hot Creek Gorge war Drehort von einer ganzen Reihe von Filmen:
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 etal.: 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.
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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).
↑
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)
↑Little Hot Creek (Google Maps) bei Forest Rd. 3S138 nördlich der Antelope Springs Rd.
↑Little Hot Creek, mit Forststraße 3S138. GISsurfer (mappingsupport.com).
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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, PMC7490370(freier Volltext), PMID 32661357, Epub 13. Juli 2020 (englisch).
↑
Susan Joyce etal.: Inyo National Forest hears resident comments, suggestions. In: Mammoth Times, 25. März 2013; Memento im Webarchiv vom 28. Juni 2017 (englisch, mammothtimes.com).
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