A közelmúltban egy észak-alaszkai folyó felhívta a tudományos közösség figyelmét, amikor vízi utak egyes részei drámaian megváltoztatták a színét, ami azt a tényt bizonyítja, hogy a forrás a föld alatt volt, és nem csak átmeneti felszínváltozás. A színváltozás azzal függ össze, hogy a folyórendszerben növekszik az oldott fémek szintje, és ez a folyamat fokozatosan megfigyelhető az Északi-sark különböző területein. Az emelkedő hőmérséklet és az olvadó permafrost miatt a föld alatt régóta fagyott anyagok kerülnek ki a talajba és a környék vízfolyásaiba. Ez kihívás elé állítja az édesvíz minőségét, a vízi ökoszisztémákat, és még azokat az embereket is, akik a sarkvidéki folyókat élelmezésre és a kulturális folytonosság eszközeként használják. Annak megmagyarázása, hogy ezek a folyók miért változnak különböző színekben, egy lépés az éghajlat által vezérelt geokémiai folyamatok megértése felé, amelyek valójában megváltoztatják a sarki tájakat.
Hogyan a permafrost felolvadása Rejtett fémek kibocsátása a sarkvidéki folyókba
A permafrost fémeket, például vasat, cinket, rezet és nikkelt tart a fagyott üledékekben, ezért természetes tömítésnek tekinthető. Alaszka északi részén a hosszú hőség elkerülhetetlenné tette ennek a falnak a lerombolását, így az ásványi anyagokban gazdag talajok oxigénnek, víznek és mikrobáknak vannak kitéve. Ezek az újonnan feltárt ásványok oxidálódnak, és ha a vastartalmú vegyületek ezt teszik, olvadékvízben és talajvízben oldódnak, amelyek végül folyókká válnak. A folyókban előforduló narancssárga színt leginkább a vas oxidációja okozza, ami viszont rozsda színű részecskéket hoz létre, amelyek képesek lebegően maradni az áramló vízben.Ez a kémiai változás nagy hatással van a folyó fizikai és kémiai tulajdonságaira is, amelyben a fémek feloldódnak és a víz elsavasodik. Az egykor tiszta patakok ma több ásványi anyagot tartalmaznak, ami megváltoztatja az üledék összetételét a folyómedrekben és az ártereken. Ezeket a változásokat nem az ipari kibocsátás vagy a bányászat okozzák, ezért nehezebben ellenőrizhetők vagy visszafordíthatóak. Ezek azonban a talaj felmelegedésének és az elhúzódó olvadási időszakoknak a következményei, amelyek széles körben elterjedt, táji léptékű folyamatok.
Hogyan észlelték a tudósok az emelkedő fémszinteket az északi-sarkvidéki vízi utakon
Ennek a jelenségnek az utóbbi időben történő részletes magyarázatának fő oka Publishing in Nature Communications Earth & Environment Célja az volt, hogy bizonyítékot nyújtson a különböző sarkvidéki patakokban való előfordulására, rozsdaszerű elszíneződést okozva. A tudósok megvizsgálták a víz kémiáját, az üledék összetételét és a permafroszt körülményeit Alaszka különböző érintett vízgyűjtőin. Vizsgálataik eredményei arra a következtetésre jutottak, hogy a szulfidban és vasban gazdag ásványok olvadás okozta expozíciója nagyon gyors fémlerakódást eredményez, miután az oxigén és a víz bejut a korábban fagyott talajba, mert az ásványok ekkor reakcióba lépnek velük.A kutatások kimutatták, hogy a permafrost degradációja még olyan távoli területeken is okozhat ilyen kémiai változásokat, amelyek távol vannak minden emberi infrastruktúrától. Sok esetben, amikor magas vasszintet találtak, más fémnyomokban is megnövekedett, amelyek közül néhány nagy koncentrációban mérgező lehet a vízi élővilágra. Ezenkívül a tanulmány ezeket a változásokat közvetlenül a permafrost degradációjának tulajdonította, nem pedig a rövid távú időjárási eseményeknek, ami állandó változásokat jelez az északi-sarkvidéki hidrológiában. Az ilyen változások tükröződnek abban, hogy a víz elpárolog, ami elszíneződött.
Mi történik a sarkvidéki élettel, amikor a folyók megtelnek nehézfémekkel?
Az északi-sarkvidéki folyók fémszintjének emelkedése különféle ökológiai kockázatoknak teszi ki őket. A hideg, alacsony ásványianyag-tartalmú vizekhez alkalmazkodó halfajok stresszessé válhatnak a megnövekedett savtartalom és fémtartalom miatt. A fémek, például a vas elzárhatják a halak kopoltyúit, vagy ha az üledékben landolnak, beboríthatják az ívóhelyeket, elérhetetlenné téve a szaporodási területeket. Az édesvízi táplálékháló alapját képező gerinctelenek rendkívül érzékenyek a víz kémiájának változásaira, ami az egész ökoszisztéma változásaira kihat.A vízminőséggel kapcsolatos aggodalmak nem korlátozódnak a vadon élő állatokra. Sok bennszülött és vidéki közösség függ a folyóktól, mint ivóvízforrástól, a horgászattól és a szezonban történő közlekedéstől. Bár a vas önmagában nem túl mérgező, jelenléte általában más fémek felszabadulását jelzi, amelyek hosszan tartó expozíció esetén egészségkárosító hatásúak lehetnek. A vízkezelés az elszigetelt sarkvidéki régiókban minimális szinten áll; Ezért a természetes vízkémiai változások még fontosabbá válnak. Így a monitoring erőfeszítések egyre fontosabbá válnak annak meghatározására, hogy ezek a változások milyen gyorsan és széles körben következnek be.
Miért gyorsítja fel az emelkedő hőmérséklet a folyók változásait az Északi-sarkon?
Az Alaszka északi részén látható vörös folyó az éghajlati reakciók jele, amelyek gyors ütemben terjednek az Északi-sarkvidéken. A permafroszt olvadása a talaj süllyedésével jár együtt, ami elterelheti a vizet, új csatornákat hozva létre, amelyeken keresztül a friss ásványi felületek ki vannak téve az időjárás hatásának. A melegebb nyár és az egyidejűleg nagyobb mennyiségű csapadék tovább növeli a fémek szállítását a talajból a folyókba. Miután a fémek szerves anyagokkal való kölcsönhatásuk révén a vízi rendszerek részévé válnak, hatással lehetnek a szénciklusra, ami viszont befolyásolhatja a légkörbe kibocsátott szén-dioxid mennyiségét.Ezek a fejlemények arra utalnak, hogy a folyók elszíneződése a jövőben széles körben elterjedhet, ami az északi-sarkvidék felmelegedését illeti. A kutatók jelenleg műholdfelvételeket, helyszíni mintavételt és kémiai modellezést használnak, hogy a játék előtt maradjanak a sebezhető vízgyűjtők azonosításában, mielőtt a változások fizikailag láthatóvá válnának. Bár a narancssárga szín meglehetősen vonzó lehet, ez csak egy a sok előforduló környezeti változás közül. A permafrost olvadása, a víz kémiája és az ökoszisztéma egészsége közötti folyamatos kölcsönhatás valószínűleg azt eredményezi, hogy a sarkvidéki édesvízrendszerek újradefiniálódnak oly módon, hogy az meghaladja a színváltozásokat.Olvassa el ezt is A Dél-Amerikában talált óriási földalatti alagutak nem ember által készültek; a lábnyomok egy állatra mutatnak
