4430
У віддалених горах Брукс на півночі Аляски мережа зазвичай кришталево блакитних річок і озер за останнє десятиліття почала набувати іржаво‑помаранчевого відтінку. Нове дослідження, описане в матеріалі ScienceAlert, показує, що причина в таненні арктичної вічної мерзлоти, яке вивільняє в річки кислотні води з високим вмістом металів — подекуди до 70 разів вище за звичний рівень.
Річки, що «іржавіють» без жодних шахт поблизу
Перші незвичні помаранчеві шлейфи вчені помітили у 2018 році. Еколог Джон О’Доннелл (Jon O’Donnell) з Національної паркової служби США згадує, що з літака вони бачили дедалі більше таких річок і струмків, а деякі ділянки «виглядали майже як молочний апельсиновий сік».
Через надзвичайну віддаленість регіону взяти зразки води вдалося лише з кількох ділянок, до яких можна дістатися гелікоптером. Тоді це був лише фрагментарний «знімок» подій.
Екологічного токсиколога Бретта Пуліна (Brett Poulin) з Каліфорнійського університету в Девісі зацікавило, наскільки ця помаранчева плямистість нагадує кислотні стоки з металевих шахт. При цьому в районі немає жодних рудників, тож джерело забарвлення мало бути іншим.
Як тануча мерзлота вивільняє метали
Нове дослідження, очолюване екологічним хіміком Тейлор Евінджер (Taylor Evinger) з лабораторії Пуліна, показало, що «іржа» в річках пов’язана з відтаюванням вічної мерзлоти. Коли вода просочується крізь колись промерзлі ґрунти, вона контактує з мінералами у корінних породах, які залишалися ізольованими тисячі років.
Під час окиснення ці мінерали вивільняють у воду метали — залізо, алюміній, марганець, цинк, нікель, кадмій, а також рідкісноземельні елементи. Саме вони надають річкам характерного «іржавого» вигляду, а водночас роблять їх кислотними та забрудненими.
З 2022 по 2024 рік команда Евінджер збирала зразки води в шести різних басейнах стоку гір Брукс, щоби простежити, як змінюється хімічний склад річок у часі. У деяких пробах вода виявилася більш кислою і більш насиченою металами, ніж стоки з металодобувних шахт.
На річці Салмон один із таких притоків підняв концентрацію металів до 70 разів вище звичайної, і це зберігалося навіть за 60 миль (майже 100 км) нижче за течією від джерела витоку.
Рекордно тепле літо як пусковий механізм
Дослідникам вдалося простежити великий викид металів до найтеплішого літа в історії спостережень на Алясці — 2019 року. За ним настала незвично сніжна зима.
За словами Евінджер, більша кількість снігу діє як ковдра: він утеплює ґрунт і не дає йому повністю промерзнути знову. В результаті вода може проникати глибше в розмерзлі шари, активніше контактувати з мінералами й запускати одночасні реакції в різних басейнах стоку.
Після того теплого літа в річках зафіксували раптове різке зростання концентрацій сульфатів і цинку. У наступні роки ці показники поступово знижувалися, але сам факт стрибка вказує на чутливість системи до екстремальних кліматичних подій.
Несподіваний ризик для арктичних вод і громад
Відкритим залишається питання, як цей раптовий приплив кислотних вод із металами позначається на громадах, що залежать від річок. З 2018 року надходить дедалі більше повідомлень про «іржаві» витоки в зоні вічної мерзлоти Північної Америки: задокументовано кислотний дренаж порід уже більш ніж у 200 річках і струмках.
За словами Пуліна, цей процес не передбачали в прогнозах і оцінках того, як змінюватиметься Арктика в умовах потепління, але тепер його фіксують у річках по всій Арктиці. «Річки, що іржавіють», уже описані в бореальних та арктичних регіонах Канади та інших районах з вічною мерзлотою.
Науковець‑землезнавець Елліотт Скіршкан (Elliott Skierszkan) з Університету Карлтона в Канаді у супровідній статті попереджає, що цей поширений наслідок глобального потепління становить серйозний ризик для водних ресурсів та водних екосистем.
Токсичні метали та дуже низький pH уражених річок шкодять живим організмам. Досі вчені вже спостерігали загибель рослин уздовж кислотних річок, а також зникнення важливих видів риб — лосося, сигових та інших водних мешканців.
Особливо вразливими є віддалені арктичні громади, зокрема корінні народи Аляски, які покладаються на річки та рибу як на джерело їжі й води.
Нова реальність зміни клімату
У самому регіоні гір Брукс масштабних загибелей риби чи проблем із питною водою для сіл поки що не зафіксовано. Проте, підкреслює Евінджер, кількість тривожних сигналів уже велика: сотні водозборів мають притоки з кислотним дренажем порід.
Ці річки майже не зачеплені прямою людською діяльністю, але й тут відбуваються суттєві хімічні зміни. Для дослідників це ще одне свідчення того, що в умовах потепління Арктики «іржавіючі річки» стають новою реальністю кліматичних змін.
Танення вічної мерзлоти насичує річки Аляски токсичними металами з’явилася спочатку на Цікавості.
