Таяние вечной мерзлоты на Аляске вызвало 70-кратный рост концентрации токсичных металлов в реках

Таяние многолетней мерзлоты на севере Аляски привело к вымыванию тяжелых металлов и закислению речных систем, при этом концентрация токсичных элементов вниз по течению возрастает в 70 раз по сравнению с исходными точками сброса. Соответствующие выводы ученых из Калифорнийского университета в Дейвисе опубликованы в рецензируемом научном журнале AGU Advances.

Появление шлейфов ржаво-оранжевого цвета в водоемах горного хребта Брукс ученые впервые зафиксировали в 2018 году. Из-за географической изоляции региона сбор проб на начальном этапе проводился точечно с использованием вертолетов. К настоящему времени аналогичные изменения химического состава воды выявлены более чем в 200 речных бассейнах Арктического региона Аляски.

Полевые работы, проведенные в 2022-2024 годах под руководством химика-эколога Тейлора Эвингера из лаборатории профессора Бретта Пулена, охватили шесть водосборных бассейнов на охраняемых природных территориях, где полностью отсутствует промышленная или горнодобывающая деятельность. Исследование подтвердило, что деградация мерзлоты позволяет грунтовым водам контактировать с глубинными сульфидными минералами коренных пород, находившимися в изолированном состоянии на протяжении тысяч лет. При окислении этих пород кислородом запускается естественный кислотный дренаж, высвобождающий серную кислоту и растворенные металлы.

Согласно замерам, на участках фильтрации грунтовых вод показатель кислотности pH опускается до 2,57, а концентрации железа, цинка, никеля, кадмия и алюминия соответствуют уровню сточных вод промышленных рудников. Основные русла рек нейтрализуют избыточную кислотность благодаря карбонатным буферным свойствам пород, однако растворенные металлы не оседают. Водный поток переносит токсичные соединения на расстояние свыше 100 километров, а суммарная концентрация металлов за счет впадения загрязненных притоков возрастает семидесятикратно.

По данным исследователей, интенсификация процессов дренажа совпала с периодом аномально высоких температур летом 2019 года. Попадание соединений железа и тяжелых металлов в гидрографическую сеть разрушает среду обитания водных беспозвоночных, препятствует нересту лососевых видов рыб и создает долгосрочные риски для качества питьевой воды в населенных пунктах региона.

Источник: ucdavis.edu