Недавние исследования из Университета Умео раскрыли удивительное и тревожное явление: арктические реки, такие как река Кутук в национальном парке «Ворота Арктики» на Аляске, меняют свой цвет на ржаво-оранжевый. Основной причиной этого является таяние вечной мерзлоты, которое облегчает выветривание минералов и увеличивает кислотность воды. Именно это приводит к высвобождению металлов, включая железо, медь и цинк, сообщает Дзен-канал "Hi-Tech Mail".
Лед как активный химический агент
Исследования показали, что лёд способен растворять железо в минералах значительно быстрее, чем просто вода. При температуре минус 10 градусов Цельсия подразумевается, что лед активно участвует в химических процессах, выделяя больше железа, чем теплая вода при 4 градусах. Это бросает вызов устоявшемуся мнению о том, что заморозка замедляет химические реакции.
Открытия о химических реакциях в льду
Профессор Жан-Франсуа Буали, один из авторов исследования, отметил, что лед не просто статичная структура. Он содержит микроскопические карманы жидкости, действующие как химические реакторы, где происходит накопление веществ с крайне высоким уровнем кислотности. Эти условия позволяют взаимодействовать с железосодержащими соединениями даже при температуре до минус 30 градусов Цельсия.
В рамках экспериментов ученые проанализировали минерал гетит, содержащий оксид железа, и изучили его взаимодействие с органическими кислотами. Выяснилось, что циклы замораживания и разморозки существенно ускоряют растворение железа, благодаря чему увеличивается его уровень в водоемах. Соль в растворе также играет важную роль: пресноводные и слабосоленые среды усиливают этот эффект, пока морская вода его замедляет.
Увеличение воздействия на экосистему
Эти химические реакции особенно проявляются в кислых условиях, таких как шахтные сточные воды и минеральные почвы. Ученые теперь выясняют, насколько широко этот процесс распространен среди различных типов льда, который содержит железо.
Изменение климата ведет к увеличению частоты циклов замораживания и оттепели, что в свою очередь способствует дальнейшему вымыванию железа из почвы в водоемы. Это может существенно повлиять на состояние водных ресурсов и здоровье экосистем на больших территориях, подчеркивая остроту проблемы, с которой человечество должно столкнуться в ближайшие годы.
