Как размразяването на вечната замръзналост оцветява реките в Аляска в оранжево

Учените откриха причината за оранжевия цвят на реките

Проучване, публикувано в Communications Earth & Environment, свързва масовото появяване на оранжеви реки в северна Аляска с ускореното размразяване на вечната замръзналост. Промените във вечномерзлата почва освобождават желязо и други съединения, които при контакт с вода и въздух придават характерния мътен, ръждив оттенък на водните басейни.

Две различни геохимични пътеки

Екипът проследи близо 1 000 км от планинската верига Брукс и установи, че има два основни механизма, водещи до натрупване на железни частици във водите:

• Високи надморски височини: в по-високите части почвените пластове, които дълго време са били изолирани от въздуха, съдържат пирит (т.нар. „злато на глупците“). При размразяване минералът реагира с вода и кислород, образува се киселинно оттичане от скали (acid rock drainage) — сярна киселина, сулфати и разтворено желязо, което после се окислява и остава като оранжеви седименти.
• Ниски райони и влажни зони: тук преобладават ниски нива на кислород в почвата. Микроорганизмите използват желязото в метаболизма си, превръщайки го във водоразтворими форми, които лесно се пренасят по реките. Когато тези води срещнат богати на кислород повърхности, желязото отново се окислява и образува ръждясали отлагания.

Последствия за екосистемите и хората

Фините железни частици могат да се придвижат над 100 км по речното течение, покривайки водорасли и дънни седименти. Това нарушава развитието на водните насекоми и затруднява дишането на риби чрез запушване на хрилете им. Оттук следват ефекти нагоре по хранителната верига — включително проблеми за популациите на сьомга, които разчитат на речните корита за размножаване и на водораслите като храна в ранните стадии на живот.

Разгръщане на проблема и прогнози

Аляска се загрява два до три пъти по-бързо от световния среден темп, което ускорява разтапянето на пластове, замръзнали хилядолетия. Освен екологични щети, това вече нарушава инфраструктура — пътища, тръбопроводи и селища. Някои експерти дори предупреждават, че първото лято без лед в Арктика може да настъпи през 2030-те.

Сезонни забавяния и възможности за прогнозиране

Изследователите отбелязват забавен ефект: голяма част от освободеното желязо може да остане в почвата и да достигне реките едва следващия сезон, когато активният повърхностен слой отново се размрази. Това дава шанс за прогнози — чрез наблюдение на температурите в земните пластове учените могат да предвидят възможни скокове в концентрациите на метали във водите.

Методи и сътрудничество

За изследването са използвани дългосрочни данни за температури в почвите и химичния състав на водите, допълнени с полеви измервания в сътрудничество със специалисти от рудника Red Dog в северозападна Аляска. Съпоставянето на подземните измервания с промените в качеството на водата предоставя директно доказателство за връзката между размразяването на вечната замръзналост и появата на „ръждясали“ реки.

Какво може да се направи

Авторите подчертават, че след като процесът е стартирал, ограничаването му е трудно. Въпреки това прогнозиране на засегнатите участъци и ранни предупреждения за общностите по течението могат да помогнат за опазване на ключови местообитания и за защита на хората, чиито препитание и традиционен начин на живот зависят от тези води. Защитните мерки могат да включват мониторинг, приоритетно опазване на все още незасегнати райони и адаптация на инфраструктурата.

„Няма лесно решение, но чрез наблюдение и ранни мерки можем да намалим щетите и да информираме хората по реката“, казват авторите на изследването.