Разгадана тайна оранжевых рек Аляски: виновато «золото дураков»

Международная группа исследователей опубликовала в журнале Communications Earth & Environment работу, объясняющую феномен стремительного изменения цвета и химического состава рек в хребте Брукс на севере Аляски. Ранее кристально чистые водные артерии региона приобретают мутный оранжевый оттенок, что несет прямую угрозу биоразнообразию.

Разгадана тайна оранжевых рек Аляски: виновато «золото дураков»

Причиной трансформации является деградация вечной мерзлоты, происходящая в арктической зоне в два-три раза быстрее глобальных темпов потепления. Исследование выявило два независимых физико-химических механизма, приводящих к высвобождению железа и последующему «ржавлению» водоемов.

Кислотный дренаж горных пород (на возвышенностях). В каменистых почвах, богатых минералом пиритом («золотом дураков»), таяние льда запускает окислительные реакции. При контакте с водой и кислородом пирит, он же – серный или железный колчедан, распадается на железо и серу, образуя агрессивную серную кислоту и вымывая в воду сульфаты и другие тяжелые металлы. Это приводит к резкому закислению среды и выносу железа.

Биогенный вынос железа (в низинах). В заболоченных низменностях, где почва бедна кислородом, доминируют анаэробные микроорганизмы. Бактерии используют железо в качестве окислителя для дыхания, переводя его в растворимую форму. При смешивании этой воды с насыщенной кислородом речной водой происходит мгновенное окисление и выпадение в осадок гидроксидов железа – ржавчины.

Последствия для экосистемы катастрофичны. Взвешенные частицы железа распространяются на десятки километров, блокируя жабры рыб (в частности, лосося), подавляя рост водорослей и разрушая пищевые цепи. Ученые обнаружили временной лаг: железо, высвобожденное летом, может вымываться в реки лишь на следующий год.

Ключевым открытием стала возможность прогнозирования. Анализируя данные о температуре грунта из глубоких скважин (предоставленные, в том числе, учеными цинкового рудника Ред Дог) и сопоставляя их с химическим составом воды, исследователи научились предсказывать места будущего загрязнения. Это позволяет заблаговременно защищать критически важные нерестилища и водозаборы местных общин.

«После начала этого процесса обратить его вспять уже невозможно, – отмечает соавтор работы Тим Лайонс. – Однако мы можем использовать полученные данные для мониторинга и защиты тех участков рек, которые пока остаются безопасными».

Читайте также

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

Ученые ТПУ синтезировали 6 новых молекул против рака

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Частицы топлива из Чернобыля сохранили структуру спустя 40 лет после аварии

Частицы топлива из Чернобыля сохранили структуру спустя 40 лет после аварии

Ритм дыхания действительно влияет на принятие решений

Ритм дыхания действительно влияет на принятие решений

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Смоделирован квантовый механизм передачи информации в клетке

Смоделирован квантовый механизм передачи информации в клетке

Размер кристалла помог предсказать магнитные свойства сложных материалов

Размер кристалла помог предсказать магнитные свойства сложных материалов

Физики создали трехмерный свет и получили квантовые состояния, ранее доступные только в теории

Физики создали трехмерный свет и получили квантовые состояния, ранее доступные только в теории

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Учёные создали микроб для Марса, который может помочь в строительстве поселений

Учёные создали микроб для Марса, который может помочь в строительстве поселений

UBTECH и FAW-Volkswagen испытают человекоподобных роботов на автомобильных заводах

UBTECH и FAW-Volkswagen испытают человекоподобных роботов на автомобильных заводах

RedMagic 12 Pro+ получит жидкостное охлаждение с RGB-подсветкой

RedMagic 12 Pro+ получит жидкостное охлаждение с RGB-подсветкой

NASA исследует загадочную лунную яму в поисках подземной пещеры

NASA исследует загадочную лунную яму в поисках подземной пещеры