Аляска: как реки стали оранжевыми и кислыми, как уксус
Штат Аляска, в котором насчитывается более 12 000 рек, в значительной степени зависит от своих вод не только в экономическом плане - для рыбалки, туризма и отдыха, но и в культурном - для коренного населения, для которого они являются основой его традиций. Кроме того, эти водоемы очень важны из-за огромного разнообразия флоры и фауны, которую они поддерживают, и все это в рамках богатой и динамичной экосистемы в районе Полярного круга. Однако эти жизненно важные реки и их водосборные бассейны сталкиваются с тревожным явлением, которое привлекло внимание исследователей. Их некогда чистые, кристально прозрачные воды становятся ярко-оранжевыми и приобретают высокую кислотность. Недавнее исследование направлено на то, чтобы лучше понять истоки этой опасной трансформации, и, похоже, к ней имеет отношение изменение климата.
Очень странный случай оранжевых рек на Аляске
Для исследования ученые собрали образцы в 75 местах горного хребта Брукс, в арктическом регионе Аляски, а также в национальном парке Кобук-Вэлли. Иногда эти места были настолько труднодоступны, что приходилось добираться на вертолете. "Чем больше мы летали туда и сюда, тем больше оранжевых рек и ручьев мы замечали. Некоторые участки выглядели почти как апельсиновый сок", — сетует Джон О'Доннелл, главный автор этой работы и эколог из Сети инвентаризации и мониторинга Арктики Службы национальных парков.
Бретт Поулин, один из исследователей и доцент кафедры экологической токсикологии Калифорнийского университета в Дэвисе, добавляет, что некоторые из этих оранжевых пятен настолько велики, что их видно даже из космоса, а это говорит о том, что они, должно быть, очень глубоко загрязнены. Хотя Джон О'Доннелл заметил это изменение цвета только в 2018 году, спутниковые снимки показывают, что это явление возникло еще в 2008 году. "Со временем эта проблема постепенно распространяется от небольших ручьев к более крупным рекам. И когда возникают проблемы или новые угрозы, мы должны быть в состоянии понять их", — говорит он.
И как же объяснить такое резкое изменение цвета?
Хотя причины этого неясны, ученые связывают проблему ржавых рек с глобальным потеплением. В национальном парке «Долина Кобук», где температура с 2006 года повысилась на 2,4 °C, а к 2100 году может повыситься еще на 10,2 °C, глобальное потепление уже привело к таянию 40 % вечной мерзлоты.
Под воздействием воды и кислорода металлические руды в ранее замерзшей земле могли выделять кислоту и металлы. Взятые пробы показали высокий уровень содержания цинка, никеля, меди и кадмия в воде, попавшей в зону воздействия. Однако железо остается металлом, наиболее часто присутствующим в пробах, и поэтому может быть причиной ярко-оранжевого оттенка. В данном случае электропроводность осадка была «ближе к электропроводности промышленных сточных вод, чем к электропроводности горного ручья».
Некоторые исследователи предлагают другое объяснение цвета воды. Это может быть связано с размножением железобактерий, которые считаются безвредными для водных организмов и человека. Если вечная мерзлота в болотах оттаивает, эти бактерии могут повлиять на состояние железа, которое, будучи изначально окисленным (Fe3+) и нерастворимым, затем становится восстановленным (Fe2+) и растворимым в воде. Перенос железа в грунтовых водах может привести к его окислению, что придаст ему оранжево-зеленый цвет. Однако ученые не желают бросать дело на самотек. Поэтому потребуются дальнейшие исследования.
Впечатляющая кислотность
Факт остается фактом: pH некоторых образцов составлял 2,3, в то время как средний pH в реках - 8. Это настолько же кислотный показатель, как pH уксуса. Это говорит о том, что вода в реке гораздо более кислая, чем обычно. Показатели в реке Салмон показали рН 6,4, что «примерно в сто раз кислее, чем в реке, в которую впадала вода».
Почему состояние рек — плохая новость для Аляски?
У исследователей еще есть год, чтобы лучше понять происхождение проблемы после получения трехлетних грантов на свои исследования. Как бы то ни было, их работа подчеркивает очень высокий риск для питьевой воды для местных жителей в сельской местности и для водной фауны. "Эти водотоки оранжевого цвета могут создавать проблемы с токсичностью, но также могут препятствовать миграции рыбы в места ее размножения", — говорит Джон О'Доннелл. В исследовании также говорится, что обесцвечивание сопровождается «резким снижением разнообразия макробеспозвоночных и численности рыб», а высокая концентрация железа и токсичных металлов представляет собой дополнительную угрозу.
Это может иметь потенциально катастрофические последствия для региона, который в значительной степени зависит от своих рек в плане продовольствия, туризма и коммерческого рыболовства. В любом случае, "это район, который нагревается по крайней мере в два-три раза быстрее, чем остальная часть планеты. Поэтому мы можем ожидать, что подобный эффект будет продолжаться", — заключает Скотт Золкос, ученый из Центра климатических исследований Вудвелла, который не входит в состав исследовательской группы.
Подробнее об исследовании читайте .