Studija objavljena u Communications Earth & Environment povezuje odmrzavanje permafrosta na Aljasci sa pojavom narandžastih reka zbog suspendovanih čestica gvožđa. Identifikovana su dva glavna mehanizma: kiselinski odliv iz piritnih stena na višim nadmorskim visinama i mikrobna mobilizacija gvožđa u vlažnim nizinama. Dugoročni podaci iz bušotina i analiza hemije voda omogućavaju predviđanje gde će zagađenje verovatno nastupiti.
Zašto reke na Aljasci postaju narandžaste? Nauka otkriva uzrok i mogućnost predviđanja
Orange river water shows a rapidly changing Alaskan landscape.
Reke na arktičkom delu Aljaske, koje su nekada bile bistre, sada poprimaju mutno narandžastu boju zbog suspendovanih čestica gvožđa — i to ne predstavlja samo estetski problem. Fini ioni i čestice gvožđa mogu ugušiti ribe, zapušiti škrge i narušiti populacije vodenih insekata, ugrožavajući hranidbeni lanac i celokupan ekosistem.
Šta otkriva nova studija
Studija objavljena u Communications Earth & Environment potvrđuje da je odmrzavanje permafrosta glavni pokretač ovog fenomena u udaljenom delu Brooks Range (oko 600 milja). Istraživači su identifikovali dva različita mehanizma koji oslobađaju gvožđe u vodotokove i dovode do „rđanja“ reka.
Kako nastaje narandžasta boja
1) Kiselinski odliv iz stena na višim nadmorskim visinama: u steni koja sadrži pirit ("lunino zlato"), dugotrajno zamrznute hemijske veze su bile zaštićene od vazduha i vode. Kada permafrost otopi, pirit dolazi u kontakt sa vodom i kiseonikom, razlaže se i proizvodi sumpornu kiselinu, sulfat i rastvorljive oblika gvožđa i drugih metala. Kad se gvožđe ponovo oksiduje u kontaktu sa više kiseonika, formira sitne čestice koje boje vodu i sedimente u narandžasto.
Researcher sampling rusty Alaskan river water.Image: Tim Lyons/UCR.
2) Mikrobna mobilizacija gvožđa u nizinama i močvarama: niži i vlažniji delovi terena postaju siromašniji kiseonikom kako permafrost nestaje. Tamošnje mikroorganizme (uglavnom bakterije) „dišu“ gvožđe umesto kiseonika i pretvaraju ga u rastvorljive oblike koji curenjem dospevaju u potoke. Kad ta rastvorena forma sretne kiseonikoviju površinsku vodu, ponovo se taloži kao oksidirano gvožđe i daje rečnim tokovima narandžastu boju.
Obim i posledice
Fini čestice gvožđa mogu ostati suspendovane u vodi više od 60 milja (~100 km), prateći tokove nizvodno i gušeći alge, narušavajući populacije vodenih insekata i zagušujući škrge riba. To može imati direktne posledice po losose i druge vrste koje se oslanjaju na šljunkovita rečna korita za mrest i na alge kao izvor hrane u ranim fazama života.
Metodologija i predviđanje
Istraživači su primenili pristup "odozgo-nadole": od regionalne analize celog Brooks Range (oko 600 milja), preko izbora jednog rečnog sistema, do detaljnog ispitivanja pojedinačnog potoka. Povezali su promene u hemiji vode sa podzemnim temperaturama dobijenim iz dugoročnih zapisa u bušotinama — uključujući podatke iz bušotina blizu rudnika Red Dog — što je pomoglo da se direktno poveže odmrzavanje permafrosta i pojava rđavih, narandžastih reka.
scientists sampling orange river water
Tim je takođe identifikovao vremenski zaostatak: gvožđe oslobođeno tokom jedne letnje sezone može ostati "zarobljeno" u zemljištu i biti isprano u reke tek naredne godine. Praćenjem promena temperature tla i hemije potoka moguće je predvideti skokove u koncentracijama metala i eventualne pojave zamućenja.
Šta se može učiniti
Iako se procesi koji pokreću ovaj problem teško zaustavljaju, ranije predviđanje tačaka rizika može pomoći u zaštiti ključnih staništa i zajednica koje zavise od ribolova u ishrani i kulturnim praksama. Kako je rekao jedan od autora studije:
„Nema popravke jednom kada ovo krene. Ali možemo upozoriti ljude nizvodno i raditi na zaštiti mesta koja su još bezbedna.“
Zašto je ovo važno za širu publiku: promena permafrosta utiče na lokalne ekosisteme, industriju (npr. rudarstvo) i zajednice koje zavise od reka za hranu i život. Razumevanje mehanizama i mogućnost predviđanja pomaže u planiranju mera očuvanja.
Pomozite nam da budemo bolji.
