رودخانه های نارنجی آلاسکا فلزات را تا 70 برابر بالاتر از سطح عادی حمل می کنند

رودخانه‌های قطب شمال به رنگ نارنجی پر جنب و جوشی در می‌آیند، که دانشمندان آن را به ذوب شدن منجمد دائمی ناشی از افزایش دما نسبت داده‌اند. در اینجا آخرین مورد از این حماسه غم انگیز است: رودخانه ها اکنون ستون های فلزی و اسیدی را در پایین دست پخش می کنند.

تجزیه و تحلیل شش حوضه آبخیز در محدوده بروکس آلاسکا نشان داد که شاخه‌ها و تراوش‌هایی که به رودخانه‌های پارک تغذیه می‌کنند بسیار اسیدی و فلزی هستند و سطوح آن قابل مقایسه – و گاهی حتی بیشتر – از زه‌کشی آب رودخانه‌های واقع در نزدیکی معادن فلزی است. در حالی که ساقه های اصلی رودخانه ها اسیدی نبودند، سیستم زهکشی منطقه آب آلوده را بیش از 60 مایل (100 کیلومتر) به پایین دست منتقل می کرد. از آنجایی که شاخه ها و تراوش ها آب بیشتری را به رودخانه می ریزند، غلظت فلزات در مقایسه با ورود اولیه آنها می تواند تقریبا 70 برابر افزایش یابد.

این یافته ها دیروز در AGU Advances منتشر شد.

برت پولین، نویسنده ارشد این مطالعه و دانشمند محیط زیست در دانشگاه کالیفرنیا (UC) دیویس، در بیانیه ای گفت: این آب بسیار اسیدی و فلزی است. «خبر خوب این است که ساقه اصلی رودخانه اسیدی‌تر نشده است. pH را بافر می‌کند، که نشان می‌دهد مقداری انعطاف‌پذیری در این سیستم وجود دارد. اما فلزاتی وجود دارند که در پایین دست افزایش یافته‌اند و می‌توان آن‌ها را به مسافت‌های بسیار طولانی منتقل کرد.»

در سال 2024، پولین و همکارانش جزو اولین کسانی بودند که به طور جدی ارتباط بین رودخانه های نارنجی قطب شمال و ذوب شدن یخ های دائمی را بررسی کردند. همانطور که از نام آن پیداست، پرمافراست باید برای همیشه منجمد شود. اما طبق این مطالعه، با افزایش دما، یخ‌های دائمی ذوب می‌شوند و مخازن کربن، مواد مغذی و سایر مواد معدنی در معرض اکسیژن قرار می‌گیرند. که جریان غیرطبیعی آهن، اسید سولفوریک و سایر فلزات را به جریان های مجاور وارد می کند.

در نتیجه، رودخانه‌های قطب شمال - حتی آن‌هایی که در پارک‌های ملی بکر واقع شده‌اند - زه‌کشی سنگ‌های اسیدی را تجربه می‌کنند که معمولا در نزدیکی معادن فعال یا متروکه مشاهده می‌شود. تحقیقات بعدی توسط پولین و همکارانش از مطالعه 2024 کم و بیش این فرضیه را ثابت کرد. به عنوان مثال، چند ماه پیش، دانشمندان مشخص کردند که چگونه ذوب شدن یخ‌های دائمی در سطوح مختلف ارتفاع بر «زنگ» رودخانه‌های قطب شمال تأثیر می‌گذارد.

برای آخرین کار، تیم دو سال را صرف جمع‌آوری نمونه‌های آب از بخش‌های مختلف رودخانه‌ها و حوضه‌های آبریز در محدوده بروکس آلاسکا کرد. در حین بازیابی نمونه ها، محققان معیارهای کلیدی مانند اسیدیته، دما و سطوح اکسیژن را نیز برای تعیین کمیت درجات مختلف آلودگی در سراسر منطقه جمع آوری کردند. سپس تجزیه و تحلیل آماری دقیقی بر اساس مشخصات شیمیایی نمونه ها انجام دادند.

حداقل می توان گفت، یافته های آنها چندان امیدوارکننده نبود. با این حال، این تجزیه و تحلیل شواهد بیشتری ارائه کرد که نشان می‌دهد ذوب شدن یخ‌های دائمی پشت نارنجی‌بودن است. ارجاع به رکوردهای طولانی مدت کیفیت آب، افزایش شدید غلظت سولفات و روی را در سال 2019 تأیید کرد، زمانی که آلاسکا گرم ترین تابستان خود را تا به امروز تجربه کرد.

تیلور اوینگر، نویسنده اول این مطالعه و دانشجوی دکترا در دانشگاه کالیفرنیا دیویس، توضیح داد: وقتی برف بیشتری دارید، خاک را عایق می‌کند و از یخ زدگی مجدد جلوگیری می‌کند. ما فکر می کنیم که آب به دلیل ذوب شدن خاک به عمق خاک رفته، با این مواد معدنی در تعامل بوده و همه این حوضه ها در همان زمان ایجاد شده اند.

تمام آنچه گفته شد، شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد رودخانه‌ها می‌توانند از این تغییرات محافظت کنند و از این تغییرات نجات پیدا کنند. با توجه به کار قبلی بر اساس مشاهدات سنجش از دور، در طول دوره های وسیع تر، رودخانه با کاهش تدریجی غلظت سولفات و روی به دنبال افزایش اسیدیته مواجه می شود. باز هم، طبیعت خیلی کارها را می تواند انجام دهد؛ این تیم در این مطالعه نوشت: به نظر می‌رسد این دوره‌های بهبودی در مقایسه با تغییرات چشمگیر اخیر، ناچیز است.

عامل نگران کننده دیگر این است که این رسوبات سمی تا کجا می توانند پیش بروند. در حال حاضر، تیم مطمئن نیست که دقیقا چگونه می تواند بر حیات وحش و انسان در جوامع روستایی تأثیر بگذارد. اوینگر توضیح داد که تا کنون، دانشمندان از مرگ ماهی‌های عظیم یا مسائل مربوط به کیفیت آب برای روستاییان که مستقیما با رودخانه‌های نارنجی مرتبط است، آگاه نیستند. اما ما مطمئنا نمی‌توانیم این احتمال را رد کنیم - هر چه باشد، رودخانه‌های بیشتری نارنجی می‌شوند.

اوینگر گفت: «بسیاری از حوزه‌های آبخیز - صدها نفر از آنها - ورودی‌های زهکشی سنگ اسیدی دارند. این رودخانه ها تقریبا دست نخورده هستند، و با این حال این اتفاق در اینجا رخ می دهد. این یک واقعیت جدید از تغییرات آب و هوایی است.